HYPERMESH静态应力分析教程-同济大学汽车安全技术研究所

"本资源主要介绍了使用HYPERMESH进行静态应力分析的流程和技术要点，同时也涉及了有限元分析的基础知识。" 在进行静态应力分析时，HYPERMESH作为一个强大的有限元前处理工具，提供了高效且精确的建模、网格划分以及预处理功能。在HYPERMESH中进行静态应力分析的流程主要包括以下步骤： 1. **导入OPTISTRUCT模块**：HYPERMESH不仅自身是强大的前处理器，还能与各种求解器如OPTISTRUCT集成，实现无缝对接。导入OPTISTRUCT模块为后续的计算分析提供了平台。 2. **建立网格材料组件**：这一阶段需要将几何模型划分为有限元网格，这是有限元分析的关键步骤。网格的精细程度直接影响到分析结果的准确性。在HYPERMESH中，用户可以选择不同的单元类型（如四边形单元、六面体单元等）以适应不同几何形状和分析需求。 3. **建立网格单元组件**：在划分网格后，要将这些网格组织成组件，便于管理和应用材料属性。材料属性的设定直接影响结构的力学响应，如弹性模量、泊松比等。 4. **建立约束组件，施加约束**：在分析中，必须定义哪些部分是固定的或者不能移动（约束）。这一步骤确保了模型在分析过程中的稳定性。 5. **建立边界条件组件，施加边界条件**：边界条件指的是在模型边缘或特定部位施加的载荷，如力、位移或应变。它们反映了实际工况下的受力情况。 6. **建立工况**：工况定义了分析的具体场景，如载荷类型（集中力、分布力、弯矩等）、载荷的方向和大小，以及分析的工况组合。 7. **提交计算，进行求解**：在完成所有预处理工作后，通过HYPERMESH提交任务至OPTISTRUCT求解器进行计算。计算过程中，软件会自动解决方程组以得到结构的应力、应变等响应。 8. **导入RES文件，看结果**：计算完成后，结果通常保存在RES文件中。将此文件导入HYPERMESH，可以进行后处理，查看和评估应力分布、位移等结果，以判断结构是否满足设计要求。 此外，了解有限元基础知识对进行有效的静态应力分析至关重要。有限元方法是一种数值计算技术，通过将连续区域离散化为多个互连的子区域（单元），并用简单的函数来近似每个单元的物理量。通过求解单元节点的平衡方程组，最终组合成整体方程，结合边界条件求得问题的解。有限元分析一般分为前处理、求解和后处理三个阶段。 在HYPERMESH中，用户还可以利用各种快捷键提高工作效率，进行几何清理以优化模型，以及2D面单元网格划分等操作。通过这些步骤，工程师能够对复杂结构进行准确的静态应力分析，预测其在特定条件下的性能表现。