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HyperMesh 3D单元网格划分

HyperMesh 3D单元网格划分
HyperMesh 3D单元网格划分

基于HyperMesh实体单元网格划分

运用HyperMesh 中的3D 实体单元网格划分的多种功能,介绍了几种典型几何特征的划分思路,为以后进行类似网格划分工作提供参考,同时也验证了HyperMesh 在划分实体网格方面的强大功能。

1 概述

计算机辅助工程(CAE)在汽车行业应用已有很多年了,许多有限元理论及软件都得到了成熟运用。在众多软件中美国 Altair公司的HyperMesh是其中的佼佼者。像在板壳单元、实体单元、焊接单元等的创建,以及与其它软件的接口等方面,都能表现出良好的性能。其中尤其是在实体单元的划分方面有其独特的优势,以下将通过几个比较典型的实例来详细说明,同时也可以为以后再进行类似工作提供解决思路。

2 实例描述

2.1 座椅垫实体几何的网格划分

本例将通过一套座椅垫实体网格划分来介绍在HyperMesh8.0中新增加的处理实体几何的功能。

如图1所示是一套座椅垫,原始几何只有外表面的一层壳几何,而且几何形状也不规则,在以前不能处理实体几何的时候,一般处理方法是首先几何清理,然后通过添加一些辅助面构成封闭壳体,再根据经验把大块儿体分成相对较规则的若干小块儿,最后可以运用3D子面板中的Solid map-general或Linear solid 等工具先把各个小块儿划分网格,然后再把各个小块缝合到一起。这样做的不足是一方面需要做大量的辅助面,另一方面在划分各个小块儿时需要考虑最后缝合时的节点对应问题。通过观察几何模型发现,虽然座椅垫几何形状不规则,但它没有局部突出或相贯的几何特征,所以可以考虑把板壳几何封闭后生成实体几何,再通过几何清理后得到如图2所示的几何体,运用3D子面板中的Solid map- volume工具,设置好相关参数后就可以自动划分出以六面体为主五面体为辅的实体网格。而且软件自动划分的网格能够完全与几何贴合,网格质量还比较好,只需稍微调整一下后就可以全部达到网格质量要求。现在整个过程所花费的时间比以前要节省70%以上。

2.2 考虑油道特征的连杆实体网格划分

以下将通过某发动机连杆的实体网格划分实例,简单介绍一下不连续特征处的过渡处理方法。

如图3所示是某发动机连杆总成划分后的实体网格图,连杆本身体积很小但其上布置的几何特征却很多,考虑到该连杆大部分特征都是对称的,所以确定划分思路为,先取连杆带油道特征的四分之一部分划分实体网格,然后把不对称的局部特征重新修改,最后把四块儿缝合到一起。取出四分之一连杆后再观察其特点发现,两头特征比较复杂中间过渡比较平缓,所以决定把四分之一连杆从中间断开,由中间断面先向大头部分划分,之后用中间断面已存在的面网格向小头部分划分。

在由中间断面向大头部分划分的过程中,如图4、5所示需要经过油道特征的过渡,即要考虑连杆外表面的平滑过渡又要保留油道特征的完整,所以此处的顺利过渡将是本次连杆实体网格划分工作的最大难点。图6显示了一种划分思路,如图所示先把连杆外表面的特征曲线投影到对称中面上,在被分割的对称中面上划分壳网格,然后在划分好的面网格上割出油道平面特征线,最后在中间断面上划分合适的壳网格,注意在划分壳网格时要考虑到在经过油道时要切割许多六面体网格成五面体网格以得到油道特征,所以在划分壳网格时最好不要出现三角形单元,如果必须出现时也要避开需要切割的六面体单元的切割通路,这样就既可以实现所有单元都能够节点对应,又可以保证不出现四面体单元。连杆其它不连续特征处的划分思路跟以上所述基本一致。

2.3 离合器壳相交特征实体网格划分

以下将通过某离合器壳的实体网格划分实例,简单介绍一下彼此相交特征处的连接处理方法。

如图7所示是某变速器总成中的离合器壳实体网格完成图,通过观察该离合器壳可以发现,其上的主要几何特征是彼此相交的。像这种几何特征在实体几何中也是比较典型的,处理的主要思路是先把两个相交特征体各自独立完成实体网格划分,然后在相交截面上通过切割六面体为五面体来实现特征交接处的节点对应连接。如图8所示是离合器拨插口与主壁面垂直相交的特征图,可以先把拨插口主特征面沿自己的主方向拉伸出规则的六面体单元,然后在拨插口与主壁面交接线上通过切割六面体单元为五面体单元来实现相交特征。图9、10、11中的相交特征处理方式与图8所示特征处理方式类似。

如图12所示是离合器壳壁面不等高连接且图,按常规方法可以把交接面处六面体单元通路对角线切割成五面体单元通路,但是现在该处还有突起几何特征需要保留,不可能在壁面上找出全六面体单元的切

割通路,通过观察可以发现该螺栓按装座孔凸起特征是对称的,如图中圈1所示沿特征底边切割一圈六面体单元到壳壁顶面如图中圈2所示,这样即可以保证不等高壁面连接的顺利过渡又可以满足螺栓按装座孔凸起特征的需要。

3 结论

通过以上三种比较典型零部件的实体网格划分方法,可以总结出一些有代表性的几何特征的处理思路

如果实体几何如图1所示座椅垫、头枕等,没有不连续特征也没有相交、相贯复杂特征的时候,可以把实体几何做几何清理,只保留主要特征曲线,最后运用3D子面板中的Solid map-general-volume工具一次性自动生成实体网格;

如果实体几何如图5所示连杆油道处存在不连续特征时,可以先把不连续特征填充掉,如假设油道不存在,在划分实体网格所必须的辅助壳网格时,把不连续特征保留下来,等到最后实体网格划分好之后,再从实体网格上把不连续特征挖出来;

如果实体几何如图7所示离合器壳存在许多相交特征的时候,可以先把相交两实体几何各自划分网格,

再在相交的截面上通过切割六面体网格为五面体网格的方法实现交接特征。

实体网格的划分没有一套固定方法,每一个案例都有自己独有的特征,而且可以通过各种不同的方法实现,主要是思路要清晰,还有就是要掌握一些比较典型几何特征的处理方式。

HyperMesh画网格总结

hypermesh网格划分总结 1、我想提取一个面的线,映射到另外的面上,然后用那个线来分面,该怎么做呢? 如果是几何面,但是没有你需要的边界线的话,你可以在几何面上已有的边界线上create nodes,然后利用这些nodes --〉lines /create,建立你需要的线,再project;或者最简单的办法,选择surf edit/line from surf edge 如果是网格面,你可以geom/fea->surface,再project,或者直接project nodes,利用nodes 可以直接划分面 2、hypermesh中如何将网格节点移动到指定的线或者面上。 project. 3、面上网格分不同的comp划分,但划分后所有网格并不是连续的,只有同一个comp的网格连续,和临近的comp相邻的网格不连续,就是存在重叠的单元边和结点,如何合并为连续的单元 1、Tool ->edges 下找出并合并面单元的自由边和找出并删除重节点 2、Tool ->faces 下找出并合并体单元的自由面和找出并删除重节点 4、我的模型画出六面体单元了,但是是8节点的,想变成20节点的,怎么变?我用的是solidmap功能生成六面体单元的? 1D or 2D or 3D下面的order change 5、直接在已分网的体表面上,create elements through nodes,这个要在哪个菜单实现?我找不着 edit/element中不是有个create吗?那就是通过node建单元 6、对灰线构成的区域划分2D网格,网格后发现灰线变成了红线,是怎么回事呢?对计算结果有影响么? 灰色的是lines,至于为什么画完网格后会变成红色,是因为生成了surface,surface的自由边会由红色来表示。请注意为什么会生成surface,是因为你选择了mesh/keep surface这个选项 7、偶很想知道OI mesh定义是什么,和普通的mesh有什么区别 普通mesh的网格经过clean up 或QI 调整后就跟QI mesh划分的网格效果差不多,QI的具体参数可以自行设定。QI主要目的是为了节省时间,QI就是Quality Index——质量导引HM最强调的就是网格质量的概念,有限元计算的精度取决于网格质量,再好的求解器如果网格质量不好,计算的精度也不会好。 8、有两个闭合的园,一上一下,如何在两个园间创建曲面?使形成圆柱面?

hypermesh网格划分总结

hypermesh网格划分总结 - HM运用小常识 1.如何在体表面提取面单元 HM->TOOL->faces->find faces 2.在Hypermesh中使用OptiStruct求解器的重力、离心力、旋转惯性力施加方法 在HyperMesh中采用定义loadcols组件(colletors)的方式定义重力、离心力以及惯性力。 1、重力 重力的施加方式在的card image中选择GRAV,然后create/edit,在CID中输入重力参考的坐标系,在G中输入重力加速度,在 1、 2、N3中输入重力方向向量在重力参考坐标系中的单位分量,然后返回即可 2、离心力 离心力的施加方式在的card image中选择RFROCE,然后create/edit,在G中输入旋转中所在节点编号,在CID中输入离心力所参考的坐标系,在A中输入旋转速度,在 1、 2、N3中输入离心力方向向量在离心力所参考坐标系中的单位分量,

返回即可创建离心力;如果需要定义旋转惯性力,在RACC中输入旋转加速度即可,二者可以同时创建,也可单独创建。 1 / 12 如果在一个结构分析中,需要同时考虑结构自身的重力和外界施加的外载荷,那么你可以按照楼主wjsgkz介绍的第一条建立重力load collector,但是外部载荷的load collector你怎么建立???是同时 建立在重力的load collector中吗???如果是,那边有一个十分混淆的问题:在你建立重力的load collector的时候,你选择了GRAV卡片,那么你凡是建立的该重力load collector之中的力都带有GRAV卡片属性,这显然是不对的。但是,如果你重新建立一个新的load collecotr,然后把外部载荷建立在其中,那么就有重力和外部载荷两 个load collectors,但是在你建立subcase的时候你只能选择一个load collector,那么你无论选择哪一个都必将失去另外一个,这就与我们的本意相矛盾了,我们是希望同时考虑结构自重和外部载荷的联合作用下进行分析的,这个时候应该怎么办???????????怎么获得结构同时在自身重力和外部载荷作用下的变形和应力???谁知道??? 方法1:工况组合;使用??屄卡片叠加重力载荷和其他载荷;创建 一个load collector;card image选LOAD;点击create/edit;把下面的load_num_set改成你所要组合的载荷的数目;然后在上面L1,L2,L3....选中你要组合的项,前面的s1,s2,s3,,,,是载荷组合时候的权重系数。

网格与存储

——JOURNAL OF CHONGQING THREE GORGES UNIVERSITY 2006年第3期 第22卷——No.3. 2006 Vol.22. 收稿日期:2006-02-05 作者简介:刘福明(1967-),男,重庆万州人,重庆三峡学院数学与计算机科学学院副教授,在读硕士。 网格与存储 刘福明 黄 河 应 宏 (重庆三峡学院数学与计算机科学学院,重庆万州 404000) 摘 要:网格把整个网络整合成一台巨大的超级计算机,实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源及专家资源的全面共享。网格计算的基础是存储,网格中的每一个运算都必须有强大的存储功能提供支持。本文针对网格环境下的存储技术及其发展进行了论述。 关键词:网格;网格存储;虚拟化存储;存储公用设施模型 中图分类号:TP333 文献标识码:A 文章编号:1009-8135(2006)03-0028-02 网格出现于20世纪90年代,它的目标是实现网络虚拟环境下的高性能资源共享和协同工作,共同完成一些缺乏有效研究办法的重大应用研究问题。它不仅实现了对各种计算资源的访问,而且实现了对所有数据资源的统一访问。被人们称为“网格计算之父”的Ian Foster 在《The Grid : Blueprint for a Future Computing Infrastructure 》中这样给网格下定义:“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性。互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能,而网格功能则更多更强,让人们透明地使用计算、存储等其他资源”。 网格将改变传统的Client/Server 和Client/Cluster 结构,形成新的Pervasive/Grid 体系结构,这种体系结构使用户把整个网络视为一个巨大的计算机,并从中享受一体化的、动态变化的、可灵活控制的、智能的、协作式信息服务。 1.网格与虚拟化存储 1.1 网格体系结构 网格体系结构主要有两种:五层沙漏结构、开放网格服务体系结构OGSA 。 五层沙漏结构的基本思想是以协议为中心,强调服务、API (Application Programming Interfaces )与SDK (Software Development Kits )的重要性。 根据各组成部分与共享资源的距离,将对共享资源进行操作,管理和使用的功能分散在5个不同的层次:构造层(Fabric )、连接层(Connectivity )、资源层(Resource )、汇集层(Collective )、应用层(Applications )。在此结构中,越向下层就越接近于物理的共享资源,与特定资源相关的成分就越多,越向上层就越感觉不到共享资源的细节特征,对共享资源的表示也就越抽象,因此就不需要关心与底层资源相关的具体实现问题。 开放网格服务体系结构OGSA (Open Grid Service Architecture )的基本思想是以服务为中心,在OGSA 中一切都是服务。这里的服务是指具有特定功能的网络化实体,包括各种计算资源、存储资源、网络、程序和数据库等。网格服务是一种Web Service ,其提供了一组接口,网格服务将通过定义接口来完成不同的功能。因此其可以简单地表示为“网络服务=接口/行为+服务数据”。 1.2网格与虚拟化存储 网格系统由三个基本层次组成,即资源层、中间件层和应用层。资源层包括各种计算机资源,如各类

hypermesh网格划分总结

Hypermesh网格划分 1 入门基础篇 1、如何将.igs文件或.stl文件导入hypermesh进行分网? files\import\切换选项至iges格式,然后点击import...按钮去寻找你的iges文件吧。划分网格前别忘了清理几何 2、导入的为一整体,如何分成不同的comps?两物体相交,交线如何做?怎样从面的轮廓产生线(line)? 都用surface edit Surface edit的详细用法见HELP,点索引,输入surface edit 3、老大,有没有划分3D实体的详细例子? 打开hm,屏幕右下角help,帮助目录下hyperworks/tutorials/hyermesh tutorials/3D element,有4个例子。 4、如何在hypermesh里建实体? hm的几何建模能力不太强,而且其中没有体的概念,但它的曲面功能很强的.在2d面板中可以通过许多方式构建面或者曲面,在3D面板中也可以建造标准的3D曲面,但是对于曲面间的操作,由于没有"体"的概念,布尔运算就少了,分割面作就可以了 5、请问怎么在hypermesh中将两个相交平面到圆角啊? defeature/surf fillets 6、使用reflect命令的话,得到了映射的另一半,原先的却不见了,怎么办呢? 法1、在选择reflect后选择duplicate复制一个就可以 法2、先把已建单元organize〉copy到一个辅助collector中, 再对它进行reflect, 将得到的新单元organize〉move到原collector中, 最后将两部分equivalence, 就ok拉。 7、请问在hypermesh中如何划分装配体?比如铸造中的沙型和铸件以及冷铁, 他们为不同材质,要求界面单元共用,但必须能分别开? 你可以先划分其中一个部件,在装配面上的单元进行投影拷贝到被装配面上8、我现在有这样一个问题,曲线是一条线,我想把它分成四段,这样可以对每一段指定density,网格质量会比直接用一条封闭的线好。 可用F12里的cleanup_add point,那里面还有很多内容,能解决很多问题9、我在一个hm文件中创建了一组组装件的有限元模型,建模过程很麻烦,由于失误我把一个很重要的部件建在了另一个hm文件中,请问有没有什么方法把这个部件的有限单元信息转移到组装件的hm文件中呢? 如果可以,装配关系可以满足吗? Sure, you can make it. Just export the only part from one hm file (export displayed only), and then import to your new hm file. Usually it will meet your assembly requirement, if not, you can easily translate it desired position with in hypermesh

有限元网格划分心得

有限元网格划分的基本原则 划分网格是建立有限元模型的一个重要环节,它要求考虑的问题较多,需要的工作量较大,所划分的网格形式对计算精度和计算规模将产生直接影响。为建立正确、合理的有限元模型,这里介绍划分网格时应考虑的一些基本原则。 1网格数量 网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。一般来讲,网格数量增加,计算精度会有所提高,但同时计算规模也会增加,所以在确定网格数量时应权衡两个因数综合考虑。 图1中的曲线1表示结构中的位移随网格数量收敛的一般曲线,曲线2代表计算时间随网格数量的变化。可以看出,网格较少时增加网格数量可以使计算精度明显提高,而计算时间不会有大的增加。当网格数量增加到一定程度后,再继续增加网格时精度提高甚微,而计算时间却有大幅度增加。所以应注意增加网格的经济性。实际应用时可以比较两种网格划分的计算结果,如果两次计算结果相差较大,可以继续增加网格,相反则停止计算。 图1位移精度和计算时间随网格数量的变化 在决定网格数量时应考虑分析数据的类型。在静力分析时,如果仅仅是计算结构的变形,网格数量可以少一些。如果需要计算应力,则在精度要求相同的情况下应取相对较多的网格。同样在响应计算中,计算应力响应所取的网格数应比计算位移响应多。在计算结构固有动力特性时,若仅仅是计算少数低阶模态,可以选择较少的网格,如果计算的模态阶次较高,则应选择较多的网格。在热分析中,结构内部的温度梯度不大,不需要大量的内部单元,这时可划分较少的网格。 2网格疏密 网格疏密是指在结构不同部位采用大小不同的网格,这是为了适应计算数据的分布特点。在计算数据变化梯度较大的部位(如应力集中处),为了较好地反映数据变化规律,需要采用比较密集的网格。而在计算数据变化梯度较小的部位,为减小模型规模,则应划分相对稀疏的网格。这样,整个结构便表现出疏密不同的网格划分形式。 图2是中心带圆孔方板的四分之一模型,其网格反映了疏密不同的划分原则。小圆孔附近存在应力集中,采用了比较密的网格。板的四周应力梯度较小,网格分得较稀。其中图b中网格疏密相差更大,它比图a中的网格少48个,但计算出的孔缘最大应力相差1%,而计算时间却减小了36%。由此可见,采用疏密不同的网格划分,既可以保持相当的计算精度,又可使网格数量减小。因此,网格数量应增加到结构的关键部位,在次要部位增加网格是不必要的,也是不经济的。

基本概念

本篇校对说明 一.请依下述顺序排列各部份顺序 总论 CT MRI 神经系统 胸部 腹部 骨与关节 介入放射学 二.P3“肿块效应”条目移至总论节“伪影”条目之后。 三.为了不使手工修正误解,已另作出一份修正样本。附后 祁吉 09-07

基本概念是理解放射诊断学及相关内容的基础。医学是介于自然科学与社会科学之间的学科,因此基本概念还是需要在理解的基础上“死记硬背”的。本书中仅列出日常应用较多的120个基本概念,一些概念可以举一反三。实际操作中,涉及的基本概念远不止这些,需在实践中不断扩大理解和记忆。在学科进步中,一些概念的内涵还会发生变化,因此,对概念的理解还应随科学认识的发展不断修正。 总论 【X线的物理学效应】 X线的物理学效应(physical effect of X-ray)有:穿透性,荧光效应,感光效应,电离效应,光电效应,热效应,干涉、衍射、反射、折射、散射效应等。 【高仟伏X线】 高仟伏X线(high kilovoltage X-ray):波

长在0.12-0.05?(0.012-0.005nm)、光子能量为66~166KeV的高能X线。产生该波段X线的管电压为120-250kVp。应用高仟伏X线摄影可提供在较小密度范围内层次丰富的照片。 【软X线】 软X线(soft X-ray):波长在0.74-0.046nm(0.74-0.46?)范围、光子能量为17-26keV的低能量X线。由软X线机产生,产生该波段X线的管电压在25-40kVp。由于软X线的穿透能力小,临床上适用于软组织摄影。 【传统放射学】 传统放射学(conventional radiology):以X线透视和摄片为基本检查方法的医学成像科学。在现代医学成像方法(CT/MRI/DSA等)出现之前,这些基本检查方法已经沿用和不断改良了近80年,其中大部份至今仍在沿用,故统称以这些基本检查方法为基础的医学成像科学为传统放

ANSYS网格划分总结大全

有限元分析中的网格划分好坏直接关系到模型计算的准确性。本文简述了网格划分应用的基本理论,并以ANSYS限元分析中的网格划分为实例对象,详细讲述了网格划分基本理论及其在工程中的实际应用,具有一定的指导意义。 1 引言 ANSYS有限元网格划分是进行数值模拟分析至关重要的一步,它直接影响着后续数值计算分析结果的精确性。网格划分涉及单元的形状及其拓扑类型、单元类型、网格生成器的选择、网格的密度、单元的编号以及几何体素。从几何表达上讲,梁和杆是相同的,从物理和数值求解上讲则是有区别的。同理,平面应力和平面应变情况设计的单元求解方程也不相同。在有限元数值求解中,单元的等效节点力、刚度矩阵、质量矩阵等均用数值积分生成,连续体单元以及壳、板、梁单元的面内均采用高斯(Gauss)积分,而壳、板、梁单元的厚度方向采用辛普生(Simpson)积分。辛普生积分点的间隔是一定的,沿厚度分成奇数积分点。由于不同单元的刚度矩阵不同,采用数值积分的求解方式不同,因此实际应用中,一定要采用合理的单元来模拟求解。 2 ANSYS网格划分的指导思想 ANSYS网格划分的指导思想是首先进行总体模型规划,包括物理模型的构造、单元类型的选择、网格密度的确定等多方面的内容。在网格划分和初步求解时,做到先简单后复杂,先粗后精,2D单元和3D单元合理搭配使用。为提高求解的效率要充分利用重复与对称等特征,由于工程结构一般具有重复对称或轴对称、镜象对称等特点,采用子结构或对称模型可以提高求解的效率和精度。利用轴对称或子结构时要注意场合,如在进行模态分析、屈曲分析整体求解时,则应采用整体模型,同时选择合理的起点并设置合理的坐标系,可以提高求解的精度和效率,例如,轴对称场合多采用柱坐标系。有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有着密切的关系,按照相应的误差准则和网格疏密程度,避免网格的畸形。在网格重划分过程中常采用曲率控制、单元尺寸与数量控制、穿透控制等控制准则。在选用单元时要注意剪力自锁、沙漏和网格扭曲、不可压缩材

hypermesh网格划分总结[免费专享]

hypermesh 网格划分总结 1、我想提取一个面的线,映射到另外的面上,然后用那个线来分面,该怎么做呢? 如果是几何面,但是没有你需要的边界线的话,你可以在几何面上已有的边界线上create nodes ,然后利用这些nodes --〉lines /create ,建立你需要的线,再project ;或者最简单的办法,选择surf edit/line from sur f edge 如果是网格面,你可以geom/fea->surface ,再project ,或者直接project nodes ,利用nodes 可以直接划分面 2、hypermesh 中如何将网格节点移动到指定的线或者面上。 project. 3、面上网格分不同的comp 划分,但划分后所有网格并不是连续的,只有同一个comp 的网格连续,和临近的comp 相邻的网格不连续,就是存在重叠的单元边和结点,如何合并为连续的单元 1、Tool - >edges 下找出并合并面单元的自由边和找出并删除重节点 2、Tool - >faces 下找出并合并体单元的自由面和找出并删除重节点 4、我的模型画出六面体单元了,但是是8节点的,想变成20节点的,怎么变?我用的是solidmap 功能生成六面体单元的? 1D or 2D or 3D 下面的order change 5、直接在已分网的体表面上,create elements through nodes ,这个要在哪个菜单实现?我找不着 edit/element 中不是有个create 吗?那就是通过node 建单元 6、对灰线构成的区域划分2D 网格,网格后发现灰线变成了红线,是怎么回事呢? 对计算结果有影响么? 灰色的是lines ,至于为什么画完网格后会变成红色,是因为生成了surface ,surface 的自由边会由红色来表示。请注意为什么会生成surface ,是因为你选择了mesh/keep surface 这个选项 7、偶很想知道OI mesh 定义是什么,和普通的mesh 有什么区别 普通mesh 的网格经过clean up 或QI 调整后就跟QI mesh 划分的网格效果差不多,QI 的具体参数可以自行设定。 QI 主要目的是为了节省时间,QI 就是Quality Index ——质量导引 HM 最强调的就是网格质量的概念,有限元计算的精度取决于网格质量,再好的求解器如果网格质量不好,计算的精度也不会好。 8、有两个闭合的园,一上一下,如何在两个园间创建曲面?使形成圆柱面? ruled 或选择line 方式。记住选择surface only 。 9、hypermesh 划分的网格其中一部分单元的节点连接顺序是顺时针的,导致计算不能进行,请问如何在hyp ermesh 中改变节点连接的顺序呢?谢谢!

_基于ANSYS的有限元法网格划分浅析

文章编号:1003-0794(2005)01-0038-02 基于ANSYS的有限元法网格划分浅析 杨小兰,刘极峰,陈 旋 (南京工程学院,南京210013) 摘要:为提高有限元数值的计算精度和对复杂结构力学分析的准确性,针对不同分析类型采用了不同的网格划分方法,结合实例阐述了ANSYS有限元网格划分的方法和技巧,指出了采用ANSYS有限元软件在网格划分时应注意的技术问题。 关键词:ANSYS;有限元;网格;计算精度 中图号:O241 82;TP391 7文献标识码:A 1 引言 ANSYS有限元分析程序是著名的C AE供应商美国ANSYS公司的产品,主要用于结构、热、流体和电磁四大物理场独立或耦合分析的CAE应用,功能强大,应用广泛,是一个便于学习和使用的优秀有限元分析程序。在ANSYS得到广泛应用的同时,许多技术人员对ANSYS程序的了解和认识还不够系统全面,在工作和研究中存在许多隐患和障碍,尤为突出的是有限元网格划分技术。本文结合工程实例,就如何合理地进行网格划分作一浅析。 2 网格划分对有限元法求解的影响 有限元法的基本思想是把复杂的形体拆分为若干个形状简单的单元,利用单元节点变量对单元内部变量进行插值来实现对总体结构的分析,将连续体进行离散化即称网格划分,离散而成的有限元集合将替代原来的弹性连续体,所有的计算分析都将在这个模型上进行。因此,网格划分将关系到有限元分析的规模、速度和精度以及计算的成败。实验表明:随着网格数量的增加,计算精确度逐渐提高,计算时间增加不多;但当网格数量增加到一定程度后,再继续增加网格数量,计算精确度提高甚微,而计算时间却大大增加。在进行网格划分时,应注意网格划分的有效性和合理性。 3 网格划分的有效性和合理性 (1)根据分析数据的类型选择合理的网格划分数量 在决定网格数量时应考虑分析数据的类型。在静力分析时,如果仅仅是计算结构的变形,网格数量可以少一些。如果需要计算应力,则在精度要求相同的情况下取相对较多的网格。同样在响应计算中,计算应力响应所取的网格数应比计算位移响应多。在计算结构固有动力特性时,若仅仅是计算少数低阶模态,可以选择较少的网格。如果计算的模态阶次较高,则应选择较多的网格。在热分析中,结构内部的温度梯度不大,不需要大量的内部单元,可划分较少的网格。 (2)根据分析数据的分布特点选择合理的网格疏密度 在决定网格疏密度时应考虑计算数据的分布特点,在计算固有特性时,因为固有频率和振型主要取决于结构质量分布和刚度分布,采用均匀网格可使结构刚度矩阵和质量矩阵的元素不致相差很大,可减小数值计算误差。同样,在结构温度场计算中也趋于采用均匀的网格形式。在计算数据变化梯度较大的部位时,为了更好地反映数据变化规律,需要采用比较密集的网格,而在计算数据变化梯度较小的部位,为了减小模型规模,则应划分相对稀疏的网格,这样整个结构就表现出疏密不同的网格划分形式。 以齿轮轮齿的有限元分析模型为例,由于分析的目的是求出齿轮啮合传动过程中齿根部分的弯曲应力,因此,分析计算时并不需要对整个齿轮进行计算,可根据圣文男原理将整个区域缩小到直接参与啮合的轮齿。虽然实际上参与啮合的齿数总大于1,但考虑到真正起作用的是单齿,通常只取一个轮齿作为分析对象,这样作可以大大节省计算机内存。考虑到轮齿应力在齿根过渡圆角和靠近齿面处变化较大,网格可划分得密一些。在进行疏密不同网格划分操作时可采用ANSYS提供的网格细化工具调整网格的疏密,也可采用分块建模法设置网格疏密度。 图1所示即为采用分块建模法进行网格划分。图1(a)为内燃机中重要运动零件连杆的有限元应力分析图,由于连杆结构对称于其摆动的中间平面,其厚度方向的尺寸远小于长度方向的尺寸,且载荷沿厚度方向近似均匀分布,故可按平面应力分析处 38 煤 矿 机 械 2005年第1期

第2章数字图像的基础知识和基本概念

第2章数字图像的基础知识和基本概念 一、数字图像 数字图像是以二进制数字组形式表示的二维图像。利用计算机图形图像技术以数字的方式来记录、处理和保存图像信息。在完成图像信息数字化以后,整个数字图像的输入、处理与输出的过程都可以在计算机中完成,它们具有电子数据文件的所有特性。通常把计算机图形主要分为两大类:位图(bitmap)图像和矢量(vector)图形(如图2-1所示)。 图2-1 计算机图形的主要分类 1.关于位图图像 (1)概念 位图图像(在技术上称作栅格图像)使用图片元素的矩形网格(像素)表现图像。每个像素都分配有特定的位置和颜色值。在处理位图图像时,人们所编辑的是像素。位图图像是连续色调图像(如照片或数字绘画)最常用的电子媒介,因为它们可以更有效地表现阴影和颜色的细微层次。 (2)分辨率 位图图像与分辨率有关,也就是说它们包含固定数量的像素。因此,如果在屏幕上以高缩放比率对它们进行缩放或以低于创建时的分辨率来打印它们,则将丢失其中的细节,并会呈现出锯齿,如图2-2所示。 图2-2 不同放大级别的位图图像示例 (3)特点 ①位图图像有时需要占用大量的存储空间。对于高分辨率的彩色图像,由于像素之间独

立,所以占用的硬盘空间、内存和显存比矢量图都大。 ②位图放大到一定倍数后会产生锯齿。位图的清晰度与像素点的多少有关。 ③位图图像在表现色彩、色调方面的效果比矢量图更加优越,尤其在表现图像的阴影和色彩的细微变化方面效果更佳。 ④位图的格式有bmp、jpg、gif、psd、tif、png等。 ⑤处理软件:Photoshop、ACDSee、画图等。 2.关于矢量图形 (1)概念 矢量图形(又称矢量形状或矢量对象)是由称作矢量的数学对象定义的直线和曲线构成的。矢量根据图像的几何特征对图像进行描述。 (2)分辨率 矢量图形是与分辨率无关的,即当调整矢量图形的大小、将矢量图形打印到PostScript 打印机、在PDF文件中保存矢量图形或将矢量图形导入到基于矢量的图形应用程序中时,矢量图形都将保持清晰的边缘(如图2-3所示)。 图2-3 不同放大级别的矢量图形示例 (3)特点 ①矢量图形可以任意放大和缩小,图形不模糊,不会丢失细节或影响清晰度,不会产生锯齿效果。因此,对于将在各种输出媒体中按照不同大小使用的图稿(如徽标),矢量图形是最佳选择,常用于标志设计、VI设计、字体设计等。 ②矢量图形中保存的是线条和图块的信息,所以矢量图形文件与分辨率和图像大小无关,只与图像的复杂程度有关,图像文件所占的存储空间较小。 ③可采取高分辨率印刷。矢量图形文件可以在任何输出设备(如打印机)上以打印或印刷的最高分辨率进行打印输出。 ④矢量图可以作为图像元素导入Photoshop里使用,它会很好地适应于导入图像的分辨率。 ⑤在Photoshop里的一些矢量工具,比如:钢笔(路径)、文字、形状等在图像处理和创意中都发挥着重要的作用。 3.像素 (1)像素定义 像素(Pixel)是用来计算数字图像的一种单位。数字图像连续性的浓淡阶调是由许多色彩相近的小方点组成,这些小方点就是构成数字图像的最小单位“像素”。越高位的像素,其拥有的色板也就越丰富,越能表达颜色的真实感。人们也经常用点来表示像素,因此PPI 有时缩写为DPI(dots per inch)。用来表示一幅图像的像素越多,结果就更接近原始的图像,即图像的精度越高。 (2)关于像素的扩展

ANSYS 13.0 Workbench 网格划分及操作案例

第 3章 ANSYS 13.0 Workbench网格划分及操作案例 网格是计算机辅助工程(CAE)模拟过程中不可分割的一部分。网格直接影响到求解精 度、求解收敛性和求解速度。此外,建立网格模型所花费的时间往往是取得 CAE 解决方案所 耗费时间中的一个重要部分。因此,一个越好的自动化网格工具,越能得到好的解决方案。 3.1 ANSYS 13.0 Workbench 网格划分概述 ANSYS 13.0 提供了强大的自动化能力,通过实用智能的默认设置简化一个新几何体的网 格初始化,从而使得网格在第一次使用时就能生成。此外,变化参数可以得到即时更新的网 格。ANSYS 13.0 的网格技术提供了生成网格的灵活性,可以把正确的网格用于正确的地方, 并确保在物理模型上进行精确有效的数值模拟。 网格的节点和单元参与有限元求解,ANSYS 13.0在求解开始时会自动生成默认的网格。 可以通过预览网格,检查有限元模型是否满足要求,细化网格可以使结果更精确,但是会增 加 CPU 计算时间和需要更大的存储空间,因此需要权衡计算成本和细化网格之间的矛盾。在 理想情况下,我们所需要的网格密度是结果随着网格细化而收敛,但要注意:细化网格不能 弥补不准确的假设和错误的输入条件。 ANSYS 13.0 的网格技术通过 ANSYS Workbench的【Mesh】组件实现。作为下一代网格 划分平台, ANSYS 13.0 的网格技术集成 ANSYS 强大的前处理功能, 集成 ICEM CFD、 TGRID、 CFX-MESH、GAMBIT网格划分功能,并计划在 ANSYS 15.0 中完全整合。【Mesh】中可以根 据不同的物理场和求解器生成网格,物理场有流场、结构场和电磁场,流场求解可采用 【Fluent】、【CFX】、【POLYFLOW】,结构场求解可以采用显式动力算法和隐式算法。不同的 物理场对网格的要求不一样,通常流场的网格比结构场要细密得多,因此选择不同的物理场, 也会有不同的网格划分。【Mesh】组件在项目流程图中直接与其他 Workbench分析系统集成。 3.2 ANSYS 13.0 Workbench 网格划分 ANSYS 网格划分不能单独启动,只能在 Workbench 中调用分析系统或【Mesh】组件启 动,如图 3-1 所示。 图3-1 调入分析系统及网格划分组件

hypermesh常见问题汇总

Hypermesh常见问题汇总 1.0 beta 版 序 虽然总结报告写过N多遍,心里还是有些紧张啊。Hypermesh最为一个优秀的网格划分工具,个人认为最突出的部分在于几何清理,这让网格划分变得简单易行。有句老话说的好啊,不怕不识货,就怕货比货,用过其他前处理软件的同仁对此应该深有体会。 这里简单对该软件做一个系统的简单的介绍: 1、软件主要模块 该软件主要由geometry、2D、3D、analysis、tool组成。后处理模块在此不做详细说明,由于大家用的求解器也五花八门,analysis面板的功能也不做详细说明。 2、通常的操作步骤(本文操作说明以8.0以上为准,与时俱进) 导入cad模型——>几何清理(包括对模型的分块)——>面网格——>检查质量——>修改网格——>生成体网格——>检查网格质量——>删掉无用的面网格——>导出数据文件 3、容易出问题的地方 个人认为网格划分过程中的问题都是可以避免的,因为这原本就没什么技术含量,有技术含量的只是软件,我们只需按照正规的步骤去操作,可以说每个人都能画出来。高手与新手的差距在于熟练度、对网格的理解、对网格质量的把握。 由于hypermesh软件自带的help说明很不错、非常不错、相当不错,所以我会在文章中引用一些来辅助说明问题。(8.0和9.0的功能差不多,无实质性的改变,8.0的HELP文档比9.0做的好些,适合通看,9.0适合查询。所以推荐新手安装8.0,把2D和3D的例子做一遍上手更快)该文章是面对所以使用hypermesh软件的同仁的,所以看过英文help的不要觉得我啰嗦,虽然我们一直强调英语的重要性。“废话”说了一大堆,下面开始正文。 ——西山小宝

CATIA有限元高级划分网格教程

CATIA有限元高级网格划分教程 盛选禹李明志 1.1进入高级网格划分工作台 (1)打开例题中的文件Sample01.CATPart。 (2)点击主菜单中的【开始】→【分析与模拟】→【Advanced Meshing Tools】(高级网格划分工具),就进入【Advanced Meshing Tools】(高级网格划分工具)工作台,如图1-1所示。进入工作台后,生成一个新的分析文件,并且显示一个【New Analysis Case】(新分析算题)对话框,如图1-2所示。 图1-1【开始】→【分析与模拟】→【Advanced Meshing Tools】(高级网格划分工具)(3)在【New Analysis Case】(新分析算题)对话框内选择【Static Analysis】(静力分析)选项。如果以后打开该对话框的时候均希望是计算静力分析,可以把对话框内的【Keep as default starting analysis case】(在开始时保持为默认选项)勾选。这样,下次进入本工作台时,将自动选择静力分析。 (4)点击【新分析算题】对话框内的【确定】按钮,关闭对话框。 1.2定义曲面网格划分参数 本节说明如何定义一个曲面零件的网格类型和全局参数。 (1)点击【Meshing Method】(网格划分方法)工具栏内的【高级曲面划分】按钮

,如图1-3所示。需要在【Meshing Method】(网格划分方法)工具栏内点击中间按钮的下拉箭头才能够显示出【高级曲 面划分】按钮。 图1-2【New Analysis Case】(新分析算题)对话框图1-3【高级曲面划分】按钮

hypermesh单元质量参数说明

hypermesh单元质量参数说明

Hypermesh 单元质量参数说明 网格质量 中文名 推荐取值 物理意义 Help 原文 2D 单元质量参数 Aspec t(ratio ) 长宽 比 必须小于5:1 单元最长边与最短边(或最短对角节 点距离)之比。3D 单元的每个面被看做一个2D 单元并且计算长宽比。最大的长宽比作为3D 单元的长宽比。 This is the ratio of the longest edge of an element to either its shortest edge or the shortest distance from a corner node to the opposing edge ("height to closest node"). HyperMesh uses the same method used for length (min) described below. For 3-D elements, each face of the element is treated as a 2-D element and its aspect ratio determined. The largest aspect ratio among these faces is returned as the 3-D element’s aspect ratio. Aspect ratios should rarely exceed 5:1 Chor d dev 弦 长偏差 — 圆弧可以大量短直线模拟,弦长偏差是圆弧与直线的垂直距离。 Curved surfaces can be approximated by using many short lines instead of a true curve. Chordal deviation is the perpendicular distance between the actual curve and the approximating line segments. Interior Angles 内角 — 检查三角形与四边形最大与最小角 These maximum and minimum values are evaluated independently for triangles and quadrilaterals.

hypermesh网格划分小技巧

1、我想提取一个面的线,映射到另外的面上,然后用那个线来分面,该怎么做呢? 如果是几何面,但是没有你需要的边界线的话,你可以在几何面上已有的边界线上createnodes,然后利用这些nodes --〉lines/create,建立你需要的线,再project;或者最简单的办法,选择surfedit/line from surf edge 如果是网格面,你可以geom/fea->surface,再project,或者直接projectnodes,利用nodes 可以直接划分面 2、hypermesh中如何将网格节点移动到指定的线或者面上。 project. 3、面上网格分不同的comp划分,但划分后所有网格并不是连续的,只有同一个comp的网格连续,和临近的comp相邻的网格不连续,就是存在重叠的单元边和结点,如何合并为连续的单元 1、Tool->edges 下找出并合并面单元的自由边和找出并删除重节点 2、Tool ->faces 下找出并合并体单元的自由面和找出并删除重节点 4、我的模型画出六面体单元了,但是是8节点的,想变成20节点的,怎么变?我用的是solidmap功能生成六面体单元的? 1D or 2D or 3D下面的order change 5、直接在已分网的体表面上,create elements throughnodes,这个要在哪个菜单实现?我找不着 edit/element中不是有个create吗?那就是通过node建单元 6、对灰线构成的区域划分2D网格,网格后发现灰线变成了红线,是怎么回事呢?对计算结果有影响么? 灰色的是lines,至于为什么画完网格后会变成红色,是因为生成了surface,surface的自由边会由红色来表示。请注意为什么会生成surface,是因为你选择了mesh/keepsurface 这个选项 7、偶很想知道OI mesh定义是什么,和普通的mesh有什么区别 普通mesh的网格经过cleanup 或QI 调整后就跟QImesh划分的网格效果差不多,QI的具体参数可以自行设定。QI主要目的是为了节省时间,QI就是QualityIndex——质量导引HM最强调的就是网格质量的概念,有限元计算的精度取决于网格质量,再好的求解器如果网格质量不好,计算的精度也不会好。 8、有两个闭合的园,一上一下,如何在两个园间创建曲面?使形成圆柱面? ruled

计算机网络基本概念及简答

1.广域网覆盖范围从几十千米到几千千米,可以将一个国家、地区或横跨几个洲的计算机和网络互联起来的网络 2.城域网可以满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需要,并能实现大量用户与数据、语音、图像等多种信息传输的网络。 3.局域网用于有限地理范围(例如一幢大楼),将各种计算机、外设互连的网络。 4.无线传感器网络一种将Ad hOC网络技术与传感器技术相结合的新型网络 5.计算机网络以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。 6.网络拓扑通过网中结点与通信线路之间的几何关系来反映出网络中各实体间的结构关系 7.ARPANET 对Internet的形成与发展起到奠基作用的计算机网络 8.点对点线路连接一对计算机或路由器结点的线路 9.Ad hOC网络一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络。 10.P2P所有的成员计算机在不同的时间中,可以充当客户与服务器两个不同的角色,区别于固定服务器的网络结构形式 1.0SI参考模型由国际标准化组织IS0制定的网络层次结构模型。 2.网络体系结构.计算机网络层次结构模型与各层协议的集合。 3.通信协议为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。 4.接口同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。 5.数据链路层该层在两个通信实体之间传送以帧为单位的数据,通过差错控制方法,使有差错的物理线路变成无差错。 6.网络层负责使分组以适当的路径通过通信子网的层次。 7.传输层负责为用户提供可靠的端到端进程通信服务的层次。 8.应用层.0SI参考模型的最高层。 1.基带传输在数字通信信道上直接传输基带信号的方法 2.频带传输利用模拟通信信道传输数字信号的方法 3.移频键控通过改变载波信号的角频率来表示数据的信号编码方式 4.振幅键控通过改变载波信号的振幅来表示数据的信号编码方式 5.移相键控通过改变载波信号的相位值来表示数据的信号编码方式。 6.单模光纤光信号只能与光纤轴成单个可分辨角度实现单路光载波传输的光纤 7.多模光纤光信号可以与光纤轴成多个可分辨角度实现多路光载波传输的光纤 8.单工通信在一条通信线路中信号只能向一个方向传送的方法 9.半双工通信在一条通信线路中信号可以双向传送,但同一时间只能向一个方向传送数据 10.全双工通信在一条通信线路中可以同时双向传输数据的方法 11.模拟信号信号电平连续变化的电信号 12.数字信号用0、1两种不同的电平表示的电信号 13.外同步法发送端发送一路数据信号的同时发送一路同步时钟信号 14.内同步法从自含时钟编码的发送数据中提取同步时钟的方法 15.波分复用在一根光纤上复用多路光载波信号 16.脉冲编码调制. 将语音信号转换为数字信号的方法 1.纠错码让每个传输的分组带上足够的冗余信息,以便在接收端能发现并自动纠正传输差错的编码方法 2.检错码让分组仅包含足以使接收端发现差错的冗余信息,但是不能确定哪个比特出错,并且自己不能纠正传输差错的编码方法。 3.误码率二进制比特在数据传输系统中被传错的概率 4.帧数据链路层的数据传输单元 5.数据链路层协议为实现数据链路控制功能而制定的规程或协议。

网格划分实例详细步骤

一个网格划分实例的详解 该题目条件如下图所示: Part 1:本部分将平台考虑成蓝色的虚线 1. 画左边的第一部分,有多种方案。 方法一:最简单的一种就是不用布置任何初始的2dmesh直接用one volume 画,画出来的质量相当不错。 One volume是非常简单而且强大的画法,只要是一个有一个方向可以 mapped的实体都可以用这个方法来画网格,而事实上,很多不能map的单元也都可以用这个命令来画,所以在对三维实体进行网格划分的时候,收件推荐用one volume来试下效果,如果效果不错的话,就没有必要先做二维单元后再来画。 方法二:先在其一个面上生成2D的mesh,在来利用general选项,这样的优点是可以做出很漂亮的网格。

相比之下:方法二所做出来的网格质量要比一要高。 2. 画第二段的网格,同样演示两种方法: 方法一:直接用3D>solid map>one volume 方法二:从该段图形来看,左端面实际上由3个面组成,右端面由一个部分组成,故可以先将左端面的另两个部分的面网格补齐,再用general选项来拉伸,但是,问题是左面砖红色的部分仅为3D单元,而没有可供拉伸的源面网格,故,应该先用face命令生成二维网格后,再来拉伸,其每一步的结果分见下:

在用general选项时,有个问题需要注意:在前面我们说过,source geom和elemes to drag二选一都可以,但是这里就不一样了,因为source geom选面的话,只能选择一个面,而此处是3个面,所以这里只能选elemes to drag而不能选择source geom.

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