本書針對Hypermesh 14.0軟件的有限元前處理功能,以精選的案例為主線,介紹Hypermesh 的有限元建模和后分析軟件接口的全過程,重點介紹Hypermesh 14.0各個模型功能及操作步驟,并結合案例介紹Hypermesh與主流CAE軟件聯合應用各類型案例操作流程,以及復雜綜合實例的演示。另外,本書還通過精選案例 視頻精講的方式,配備交互式多媒體教學光盤,便于讀者學習和理解。本書可作為眾多領域的在校生學習軟件應用的教材,也可供上述領域的科研人員、企業研發人員,特別是從事應用計算的人員學習參考。
本書是建立在云杰漫步科技CAX教研室和眾多CAE軟件和CFD軟件公司長期密切合作的基礎上,通過繼承和發展了各公司內部培訓方法,并吸收和細化了其在培訓過程中客戶需求的經典案例,從而推出的一套專業案例講解教材。本書本著服務讀者的理念,通過大量的經典實用案例,對HyperMesh這個實用的CAE軟件實際應用進行講解,并配備案例視頻講解,使讀者全面提升HyperMesh的應用水平。
前 言
本書是案例視頻精講系列叢書中的一本,本套叢書是建立在云杰漫步科技CAX教研室與眾多CAE軟件和CFD軟件公司長期密切合作的基礎上,通過繼承和發展了各公司內部培訓方法,并吸收和細化其在培訓過程中客戶需求的經典案例,從而推出的一套專業案例講解教材。本書秉承服務讀者的理念,通過大量的經典實用案例對HyperMesh這個實用CAE軟件的實際應用進行講解,并配有案例視頻講解,使讀者全面提升HyperMesh應用水平。
HyperMesh軟件是一款功能強大的CAE應用軟件,它集成了設計與分析所需的各種工具,具有無與倫比的性能以及高度的開放性、靈活性和友好的用戶界面,最著名的特點是它所具有的強大的有限元網格劃分前處理功能。目前,美國Altair公司推出了最新的HyperMesh 14.0版本,它更是集分析應用之大成,代表了當今CAE軟件的技術巔峰。本書主要針對使用HyperMesh軟件進行應用分析和計算的廣大用戶,依托HyperMesh 2017軟件的實用功能,以精選的案例為主線,重點介紹HyperMesh 2017經典實用案例的操作步驟,主要包括建立幾何模型、機殼二維單元有限元建模、異型板四面體單元有限元建模、異型板六面體單元有限元建模、連桿有限元建模、箱體有限元建模變形、軸承有限元模型修改、軸承連接裝配建模、預應力板模態分析、托架接觸非線性分析、球體碰撞分析和翼面響應譜分析等多個實用案例,并結合案例介紹HyperMesh與主流CAE軟件聯合應用各類案例操作流程,以及復雜綜合案例的演示。書中的每個范例都是作者獨立設計分析的真實作品,每一章都提供了獨立、完整的設計制作過程,每個操作步驟都有詳細的文字說明和精美的圖例展示。本書還通過精選案例 視頻精講的方式,配有交互式多媒體教學光盤,便于讀者學習和理解。
筆者的CAX設計教研室長期從事HyperMesh的專業設計和教學,數年來承接了大量的項目,參與HyperMesh的教學和培訓工作,積累了豐富的實踐經驗。本書就像一位專業設計師,將項目運作時的思路、流程、方法和技巧、操作步驟面對面地與讀者交流,是廣大讀者快速掌握HyperMesh 2017的自學實用指導書,同時更適合作為職業培訓學校和大專院校計算機輔助設計課程的指導教材,也可供上述領域的科研人員、企業研發人員,特別是從事應用計算的人員學習參考。
本書還配有交互式多媒體教學演示光盤,將案例過程制作為多媒體視頻進行講解,由從教多年的專業講師全程多媒體語音視頻跟蹤教學,以面對面的形式講解,便于讀者學習使用。同時光盤中還提供了所有實例的源文件,以便讀者練習使用。關于多媒體教學光盤的使用方法,讀者可以參看光盤根目錄下的說明,本書光盤內容請到華信教育資源網的本書頁面下載(www.hxedu.com.cn)或與責任編輯聯系(QQ:76584717)。另外,本書還提供了網絡的免費技術支持,歡迎大家登錄云杰漫步多媒體科技的網上技術論壇進行交流:http://www.yunjiework.com/bbs。論壇分多個專業的設計板塊,可以為讀者提供實時的軟件技術支持,解答讀者問題。
本書由云杰漫步科技CAX教研室編著,參加編寫工作的有張云杰、靳翔、尚蕾、張云靜、郝利劍、賀安、鄭曄、刁曉永、賀秀亭、喬建軍、周益斌、馬永健、朱怡然等。書中的設計范例、多媒體光盤均由北京云杰漫步多媒體科技公司設計制作,同時感謝電子工業出版社的編輯和老師們的大力協助。
由于本書編寫時間緊張,編寫人員的水平有限,因此,書中可能還有不足之處,在此,編寫人員對廣大用戶表示歉意,望廣大用戶不吝賜教,對書中的不足之處給予指正。
編著者
云杰漫步科技CAX教研室2002年創辦,從事CAD\CAM\CAE方面的教學工作,其成員包括從事相關行業工作多年的工程師和教師,在相關行業內具有多年的教學培訓經驗,同時還和幾大主要軟件公司的培訓部門有著密切的聯系和合作。另外,CAX教研室在教學中依托云杰漫步多媒體科技公司的多媒體設計技術,不僅有著多媒體教程制作和網絡遠程教學的多年經驗,還有著專業的網絡技術論壇服務(www.yunjiework.com/bbs),為圖書提供立體服務。
目 錄
第1章 建立結構梁幾何模型案例1
1.1 案例分析2
1.1.1 知識鏈接2
1.1.2 設計思路2
1.2 案例操作3
1.2.1 創建主要節點3
1.2.2 創建截面模型12
1.2.3 創建空心模型28
1.3 案例小結37
第2章 機殼二維單元有限元建模案例38
2.1 案例分析39
2.1.1 知識鏈接39
2.1.2 設計思路39
2.2 案例操作40
2.2.1 創建主體面40
2.2.2 編輯面52
2.2.3 切割面59
2.3 案例小結74
第3章 異型板四面體單元有限元建模案例75
3.1 案例分析76
3.1.1 知識鏈接76
3.1.2 設計思路76
3.2 案例操作77
3.2.1 創建板主體部分77
3.2.2 創建布爾運算實體97
3.2.3 創建四面體單元111
3.3 案例小結113
第4章 異型板六面體單元有限元建模案例114
4.1 案例分析115
4.1.1 知識鏈接115
4.1.2 設計思路115
4.2 案例操作116
4.2.1 創建模型主體116
4.2.2 編輯實體139
4.2.3 創建六面體單元143
4.3 案例小結151
第5章 連桿有限元建模案例152
5.1 案例分析153
5.1.1 知識鏈接153
5.1.2 設計思路153
5.2 案例操作153
5.2.1 創建主體154
5.2.2 創建布爾減特征173
5.2.3 創建有限元模型187
5.3 案例小結190
第6章 箱體有限元建模變形案例191
6.1 案例分析192
6.1.1 知識鏈接192
6.1.2 設計思路193
6.2 案例操作193
6.2.1 創建箱體主體194
6.2.2 創建側邊和孔216
6.2.3 創建有限元模型224
6.2.4 網格變形227
6.3 案例小結232
第7章 軸承有限元模型修改案例233
7.1 案例分析234
7.1.1 知識鏈接234
7.1.2 設計思路235
7.2 案例操作235
7.2.1 創建軸承主體236
7.2.2 創建保持架249
7.2.3 創建及修改有限元模型256
7.3 案例小結263
第8章 軸承連接裝配建模案例264
8.1 案例分析265
8.1.1 知識鏈接265
8.1.2 設計思路266
8.2 案例操作266
8.2.1 創建軸承267
8.2.2 創建軸承座282
8.2.3 創建有限元模型296
8.2.4 創建裝配連接299
8.3 案例小結304
第9章 預應力板模態分析案例305
9.1 案例分析306
9.1.1 知識鏈接306
9.1.2 設計思路306
9.2 案例操作307
9.2.1 創建預應力板307
9.2.2 創建有限元模型339
9.2.3 模態分析342
9.3 輸出模型文件348
9.4 案例小結352
第10章 托架接觸非線性分析案例353
10.1 案例分析354
10.1.1 知識鏈接354
10.1.2 設計思路354
10.2 案例操作355
10.2.1 創建托架模型355
10.2.2 創建有限元模型381
10.2.3 接觸非線性分析385
10.3 輸出模型文件393
10.4 案例小結395
第11章 球體碰撞分析案例396
11.1 案例分析397
11.1.1 知識鏈接397
11.1.2 設計思路398
11.2 案例操作398
11.2.1 創建球體及有限元模型398
11.2.2 創建剛性墻407
11.2.3 碰撞分析412
11.3 輸出模型文件414
11.4 案例小結416
第12章 翼面響應譜分析案例417
12.1 案例分析418
12.1.1 知識鏈接418
12.1.2 設計思路418
12.2 案例操作418
12.2.1 創建翼面模型419
12.2.2 創建有限元模型427
12.2.3 響應譜分析430
12.3 分析結果453
12.4 案例小結456