網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)前處理和2d網(wǎng)格劃分hypermesh2d

1、1Altair HyperMesh 13.0HyperMesh 2D網(wǎng)格培訓(xùn)董亞飛2015/6/13技術(shù)支持熱線： 技術(shù)支持郵箱： .cn主要內(nèi)容HyperMesh 中的幾何幾何拓撲關(guān)系幾何清理中面功能簡化幾何HyperMesh 2D網(wǎng)格劃分automesh 2D網(wǎng)格劃網(wǎng)格質(zhì)量檢查與修正其它網(wǎng)格功能簡介Midsurf Mesh和殼厚度屬性自動賦予23幾何拓撲關(guān)系“拓撲關(guān)系” 指的是幾何面與相鄰面之間的連接關(guān)系曲面的連續(xù)性受制于面的邊界如果一條邊與超過一個面相關(guān)，則那些面被認為是相連的 (HyperMesh中稱“equivalenced”)根據(jù)一條邊界連接的面的數(shù)量，對邊界進行分類，命名以及著色

2、：自由邊 (紅色)只屬于一個面兩個面之間如果是自由邊的話，就認為這兩個面是不連續(xù)的共享邊 (綠色)屬于兩個相鄰面面是連續(xù)的（equivalenced）壓縮邊 (藍色)相當于兩個面合并成了一個面T型連接 (黃色)連接大于等于三個面(舉例：面的連接形式如同T型)面是連續(xù)的（equivalenced）拓撲關(guān)系修復(fù) 什么是“拓撲關(guān)系”?4幾何拓撲關(guān)系將一個曲面的數(shù)據(jù)恢復(fù)到正確表示的連接狀態(tài)。2 .清理并簡化曲面來提高網(wǎng)格劃分質(zhì)量。在導(dǎo)入過程中，HyperMesh將試圖正確的清理表面某些類型的幾何文件 (典型的原生幾何文件如： Catia, UG, ProE, etc.) 有表面連接信息，這將有助于Hy

3、perMesh進行幾何清理。拓撲修復(fù)包括糾正相鄰表面之間的連接錯誤可能的錯誤包括:相鄰面沒有連接曲面的重復(fù)曲面的缺失拓撲關(guān)系修復(fù)的目的是：拓撲關(guān)系修復(fù) 什么是“拓撲關(guān)系”?拓撲關(guān)系修復(fù)一般過程想好正確的表面連接關(guān)系應(yīng)該是怎么樣的觀察當前顯示的拓撲顏色（自由邊、共享邊、T型連接）找出是怎樣的原因造成了這樣的拓撲顯示方式以盡可能快的速度使用HyperMesh中的工具使連接關(guān)系從目前的狀態(tài)恢復(fù)至理想狀態(tài)5幾何拓撲關(guān)系缺失曲面應(yīng)該創(chuàng)建例如：需要equivalenced的自由邊對重復(fù)曲面應(yīng)該刪除6在HyperMesh的視圖工具欄, 視圖選項按鈕 將會打開：Visualization 面板 Topolog

4、y 圖標 .顯示或者隱藏2D和3D拓撲關(guān)系（自由邊, 共享邊, t型連接, 壓縮邊）控制曲面的透明度用位于Mappable solid區(qū)的不同著色來顯示3D映射體。視圖選項拓撲關(guān)系顯示視圖工具欄視圖工具欄默認用拓撲顯示的一些面板 surface edit, quick edit, point edit, edge edit, autocleanup和 automesh幾何色彩模式圖標可以控制拓撲關(guān)系的顯示7Auto默認選項（默認情況下，只有在上述面板中拓撲顯示）。By Comp曲面，實體和邊將始終以組件顏色顯示。By Topo曲面，實體和邊將始終以拓撲顏色顯示。By 2D Topo只有2D幾何

5、對象（面）會以拓撲顏色顯示。By 3D Topo只有3D幾何對象（體）會以拓撲顏色顯示。Mixed拓撲顏色顯示2D和3D幾何圖形。Mappable只有3D幾何對象（體）將以映射狀態(tài)顯示（不映射，1個或3個方向可映射）+陰影模式。拓撲關(guān)系修復(fù)拓撲關(guān)系修復(fù)-DEMO拓撲關(guān)系修復(fù)- 實例操作打開模型-1_tv-rib.hm8中面編輯功能Midsurface plates edit 應(yīng)用Plate Edit 手動編輯映射關(guān)系不正確的板殼結(jié)構(gòu)第一欄，選擇板殼的類型. 第二欄，板殼關(guān)系的顯示與重構(gòu) 第三欄，整個板殼關(guān)系的選擇與板殼的合并中面功能9中面編輯功能Midsurface plates edit 中

6、面一般在模型內(nèi)部用來簡化模型的一組面。每一組有兩個面，分別用藍色和綠色表示。Planar plate 以平面的方式生成中面。Sweep plate 以掃略的方式生成中面。Offset plate 以該組面的綠色面偏移得到中面。Auto plates 計算機算法自動選擇中面的類型。Transition surface 過渡面，為計算機算法提供中面抽取的詳細信息，并用來確定交匯平面的延伸距離。Switch side HyperMesh默認偏置操作一組面的綠色面，當對產(chǎn)生的中面不滿意時，選擇交換藍色和綠色的面，從而得到新的綠色面進行操作。Not a trim surface 定義面放在, Not a

7、 trim surface 卡片中，HyperMesh在抽取中面時自動忽略 Not a trim surface 卡片中的面，該組平面不會被抽取中面.Plate Edge 定義平面為邊界面。Merge plates 將多個面組合并。中面功能10中面編輯功能Midsurface plates edit ( continue)板殼顯示選項:plates on/off 控制板殼結(jié)構(gòu)顯示.non-plates on/off 控制非板殼結(jié)構(gòu)(transition and not trim surface) 顯示. show related midsurface 顯示相關(guān)聯(lián)的中面.restore disp

8、layed comps 退出后保存Plate Edit.clear all 刪除所有的Plates Edit信息. 編輯完成后單擊update。HyperMesh 將自動刪除過去的中面，并根據(jù)編輯的結(jié)果生成新的中面。中面功能11中面功能-DEMOContinue-1_tv-rib.hm12簡化幾何- 工具Defeature 面板 (Geometry Defeature)根據(jù)分析的不同，一些特別的幾何細節(jié)可以被忽略，這主要依賴于： 該部件在整個裝配中的重要程度該特征是否位于分析所在的敏感區(qū)域該特征的大小與單元尺寸對比，是否可以被忽略Defeaturing功能就是刪除一些幾何特征，以使幾何特征更簡

9、潔13簡化幾何曲面倒角小孔邊界倒角簡化幾何-DEMO簡化幾何-實例操作Continue-1_tv-rib.hm14HyperMesh 2D網(wǎng)格劃分automesh 2D網(wǎng)格劃網(wǎng)格質(zhì)量檢查與修正其它網(wǎng)格功能Midsurf Mesh和殼屬性自動賦予1516什么是Automeshing?改進拓撲關(guān)系：小提示劃分部件瀏覽整個部件來尋找最佳的網(wǎng)格劃分模式用單元質(zhì)量檢查工具來找到質(zhì)量較差的單元 采用Check elems面板， QI面板等用(un)suppress工具壓縮邊界：用suppress將小碎面壓縮成一個面有時候先將所有邊壓縮，再將不需壓縮的邊取消壓縮將是個不錯的辦法在增加硬點之前先壓縮所有硬點釋

10、放盡可能多的硬點，只留下需要的。經(jīng)驗!沒有一個固定的設(shè)置流程，所以經(jīng)驗是改進拓撲關(guān)系的關(guān)鍵因素。automesh面板可以在現(xiàn)有表面上創(chuàng)建面網(wǎng)格 允許快速生成網(wǎng)格大多數(shù)CAD軟件中的零件會以曲面的形式導(dǎo)入Automeshing允許所有曲面一次性劃分正確的幾何連接關(guān)系確保正確的網(wǎng)格連接關(guān)系17Automeshing（自動網(wǎng)格劃分）是什么?HyperMesh中的automesh功能允許快速的在一個面或者多個面上生成網(wǎng)格。 automesh 面板中有許多高級選項，能使用戶高水準控制最終生成的網(wǎng)格。Automeshing（自動網(wǎng)格劃分）:18Automeshing - 拓撲關(guān)系對網(wǎng)格的影響曲面邊界控制相

11、鄰曲面上的網(wǎng)格如何相互作用：兩個面之間的自由邊網(wǎng)格劃分時節(jié)點沿邊界排布網(wǎng)格是不連續(xù)的； 沿著自由邊的節(jié)點沒有融合 (右圖中節(jié)點只用于說明是分離的)5552233兩個面之間的共享邊網(wǎng)格正確連接； 沿著共享邊的節(jié)點是融合的網(wǎng)格劃分時節(jié)點沿邊界排布Free edges自由邊 (red)Shared edges 共享邊(green)5552233519Automeshing - 拓撲關(guān)系對網(wǎng)格的影響曲面邊界控制相鄰曲面上的網(wǎng)格如何相互作用：兩個面之間的壓縮邊此類邊界被忽略； 節(jié)點不沿著邊界排布被認為是一個面； 該邊界上沒有線或者節(jié)點3個面之間的T型邊網(wǎng)格已經(jīng)正確連接， 沿著T型邊的節(jié)點是融合的5555

12、5555443333Suppressed edges壓縮邊 (blue)T-junction edges T型邊(yellow)網(wǎng)格劃分時節(jié)點沿邊界排布20網(wǎng)格自動劃分 - 拓撲關(guān)系影響網(wǎng)格劃分壓縮邊界切割幾何刪除硬點添加硬點取代硬點AfterBefore21Meshing Methods網(wǎng)格劃分方法: 用固定網(wǎng)格尺寸劃分曲面或已存在的網(wǎng)格 在劃分網(wǎng)格過程中以QI值生成高質(zhì)量網(wǎng)格 指定特定的網(wǎng)格劃分參數(shù)來限制網(wǎng)格與幾何邊界的偏離程度 限制網(wǎng)格與幾何表面的偏離程度 Rigid Body網(wǎng)格劃分的方式將導(dǎo)致較低的網(wǎng)格質(zhì)量，但是能夠準確的模擬表面的形狀A(yù)utomeshing - Automesh 面

13、板Automesh 面板 Mesh Create 2D AutoMesh (F12)22Mesh Parameters網(wǎng)格劃分參數(shù): - 需創(chuàng)建網(wǎng)格的目標尺寸 - 需創(chuàng)建網(wǎng)格類型 主要為四邊形網(wǎng)格; 如果需要將使用三角形網(wǎng)格 等邊三角形(60-60-60) 網(wǎng)格 同時使用四邊形與三角形網(wǎng)格來劃分，盡可能生 成直線型網(wǎng)格 等腰直角三角形 (45-45-90) 網(wǎng)格 僅生成四邊形網(wǎng)格 Advanced 選項允許選擇可映射成簡單幾何形狀的網(wǎng) 格類型 (mapped type)或者不可映射成簡單幾何形狀 的網(wǎng)類型(free type)Automeshing - Automesh 面板QuadsMixe

14、dTriasR-triasAutomesh 面板 Mesh Create 2D AutoMesh (F12)23Automeshing - Automesh 面板 Mesh Connectivity網(wǎng)格連接關(guān)系: 保證重新劃分的網(wǎng)格以相同的連接關(guān)系連接到相鄰的網(wǎng)格 保證重新劃分的網(wǎng)格連接到相鄰的網(wǎng)格，但是更新連接關(guān)系 將重新劃分的網(wǎng)格與相鄰的網(wǎng)格獨立開來，所以它們不再相連 激活以前手動調(diào)整和選項來劃分網(wǎng)格 Automesh 面板 Mesh Create 2D AutoMesh (F12)24Automeshing - Automesh 面板Mesh Parameters網(wǎng)格劃分參數(shù): 將生成正

15、交性更好的四邊形網(wǎng)格 保持網(wǎng)格尺寸大致相同 避免產(chǎn)生扭曲的網(wǎng)格 強制相對的表面邊界使用相同的網(wǎng)格密度 Automesh 面板 Mesh Create 2D AutoMesh (F12)25Map as RectangleFree (Unmapped)QuadMixedTriasR-triasMesh Methodsmesh method :Autodecide 自動選擇以下的一種方法map as rectangle 用于矩形區(qū)域，有時也可以用于其他形狀map as triangle 用于三角形區(qū)域map as pentagon 用于五邊形區(qū)域free (unmapped) 用于任何形狀的區(qū)域A

16、utomeshing 網(wǎng)格劃分模式（The Meshing Module）Mesh Style 續(xù) Element type 和 method結(jié)合起來決定了所劃分網(wǎng)格的整體 “style” 這種 “style” 能夠通過不同密度值之下網(wǎng)格的轉(zhuǎn)換來觀察:Mesh TypesAutomesh 面板 Mesh Create 2D AutoMesh (F12) Interactive 26bias style:Automeshing - 網(wǎng)格劃分模式(The Meshing Module)Biasing 在生成節(jié)點時控制節(jié)點的分布BiasingChecks 評估所生成的網(wǎng)格的質(zhì)量Automesh 面板

17、 Mesh Create 2D AutoMesh (F12) Interactive27Automeshing - Automesh 面板Automesh 面板 Surface Deviation （表面弦差選項）Automeshing-DEMOAutomesh實例操作Continue -1_tv-rib.hm2829長寬比(Aspect Ratio): 該比例計算的是最長邊與最短邊（或者是角點至其對邊的最短距離“至最近節(jié)點的高”）之比。錐度(Taper ratio)對于四邊形單元，其兩條對角線可以將四邊形單元劃分成右圖所示4個三角形單元，找到其中面積最小的三角形單元，錐度的定義如右側(cè)公式所示

18、。翹曲(Warpage): 這個參數(shù)衡量了一個單元（或者對于實體單元的一個單元表面）偏離平面的程度。因為三個節(jié)點即可定義一個平面，所以該檢查項只適用于四邊形單元。四邊形單元被其對角線分成兩個三角形單元,這兩個三角形單元法向量之間的夾角即為該四邊形網(wǎng)格的翹曲。內(nèi)角(Interior Angles) 這些最大和最小內(nèi)角值用來單獨評價三角形單元和四邊形單元。檢查2D網(wǎng)格: 單元質(zhì)量參數(shù)30弦差(Chordal deviation)是指近似曲線與真實曲線之間的垂直距離雅克比(Jacobian):該參數(shù)衡量了一個單元偏離其完美形狀的程度，比如任意三角形偏離正三角形的程度 。雅克比的取值范圍為0.0 至

19、1.0, 1.0 代表形狀完美的單元。最小長度(Length min):指角點至其對邊（在四面體網(wǎng)格中指角點至其對面）的最短距離，代表了“至最近節(jié)點的高”。扭曲(Skew) ：對于三角形單元，該參數(shù)計算的是用90減去從某一角點至其對邊作的中線和其對應(yīng)中位線之間較小的那個夾角值。(即90-min(a ,b) 檢查2D網(wǎng)格: 單元質(zhì)量參數(shù)檢查2D網(wǎng)格：網(wǎng)格質(zhì)量修復(fù)2D面板qualityindex31cleanup toolsContinue -1_tv-rib.hm網(wǎng)格質(zhì)量檢查與修復(fù)實例操作322D網(wǎng)格劃分 - 過程和策略用幾何清理工具來修復(fù)曲面的連接關(guān)系自動劃分（Automesh）表面網(wǎng)格設(shè)置所

20、需的大概的網(wǎng)格尺寸使用類型和算法來設(shè)置總體的網(wǎng)格劃分風(fēng)格 （style）改變獨立邊界的網(wǎng)格密度以找到更好的網(wǎng)格劃分模式在有問題的表面改變網(wǎng)格密度變化率(這也可以改變網(wǎng)格劃分模式)使用HyperMesh的網(wǎng)格編輯工具來修復(fù)10-20%質(zhì)量較差或者網(wǎng)格模式較差的網(wǎng)格 如果一次網(wǎng)格劃分中，有90%的網(wǎng)格質(zhì)量較好，那么就接受它，去修復(fù)10%質(zhì)量較差的網(wǎng)格經(jīng)驗是關(guān)鍵: 經(jīng)驗!目標: 獲得80-90%質(zhì)量較好的網(wǎng)格其它網(wǎng)格功能1. Add Washer2. mesh edit3. ruled spline skin drag等33Add Washer 功能對已有網(wǎng)格編輯Washer3435Mesh Edi

21、t: Imprint壓印“Imprint” Mesh 2D 頁 mesh edit imprint選擇現(xiàn)有的 ps進行壓印。原始 藍色單元由桔色單元偏移得到藍色原始單元被壓印進目標單元（桔色）藍色原始單元被壓印進桔色目標單元，并且將單元放置于桔色單元的component中。桔色目標單元被壓印至藍色原始單元在該例中，位于下方的圓管表面被重新劃分以匹配藍色表面上的網(wǎng)格，兩者都被保存。36Mesh Edit: Imprint壓印“Imprint” 網(wǎng)格 2D 頁 mesh edit imprint使用imprint子面板使不同的，重疊的網(wǎng)格形式變成一致的，相互匹配的形式，以在它們之間生成更好的連接。

22、Imprint功能是非常有用的，例如：當一個壁架將兩個部件連接起來時，或者有時兩個不同的部件（component）必須被緊固在一起。 通過使相互獨立的components以節(jié)點對節(jié)點的形式相互匹配，使焊接，粘接，甚至是螺栓連接更加精確。壓印網(wǎng)格同樣可以用來處理基于四邊形過度的焊點網(wǎng)格干涉的問題。37Mesh Edit面板 延伸(Extend)“Extend” 網(wǎng)格 2D 頁 mesh edit extend選中節(jié)點可以延伸至elems或comps.在該例中，一個component(粉色)被延伸來連接另外兩個component(藍色和棕色)。38Mesh Edit面板 延伸(Extend)“Extend” 網(wǎng)格 2D 頁 mesh edit extend用extend子面板在沒有連接好的（需要被正確連接）兩個comp之間創(chuàng)建光順的網(wǎng)格連接。網(wǎng)格可以通過壓印來使co