HYPERMESH静态应力分析教程

本资源主要介绍了如何使用HYPERMESH进行静态应力分析，特别是结合OPTISTRUCT求解器的流程。HYPERMESH是一款强大的有限元前处理软件，广泛应用于汽车安全技术研究所等领域。 1. 静态应力分析流程： - 导入OPTISTRUCT模块：这是将HYPERMESH与OPTISTRUCT求解器连接的关键步骤，用于后续的计算求解。 - 建立网格材料组件：定义模型中各部分的材料属性，如弹性模量、泊松比等。 - 建立网格单元组件：根据模型特征和分析需求，创建合适的有限元网格，如四边形单元、六面体单元等。 - 建立约束组件：设置固定边界或限制位移，模拟实际约束条件。 - 建立边界条件组件：应用载荷、压力或其他边界条件，如对称性或周期性边界。 - 建立工况：定义不同的加载场景或工况，以便分析不同情况下的应力分布。 - 提交计算：通过HYPERMESH将所有设定提交给OPTISTRUCT进行求解。 - 导入RES文件：解析求解后的结果文件，查看并分析应力、应变等结果。 2. 有限元基础知识： - 有限元方法是一种数值分析方法，将连续区域划分为多个互连的小单元，通过在节点上插值来近似求解复杂问题。 - 分为前处理、求解和后处理三步：前处理是创建几何模型和网格，求解是计算代数方程组，后处理是对结果的可视化和解释。 3. HYPERMESH界面与功能： - HYPERMESH的界面包括多种工具栏和工作区，方便用户进行几何导入、几何清理、网格划分和结果后处理等操作。 - 快捷键介绍：熟悉并使用快捷键能提高工作效率，例如用于选择、移动、旋转模型等。 - 几何清理：对导入的CAD模型进行简化和修复，确保其适用于有限元分析。 - 2D面单元网格划分：针对二维问题，创建适合的网格，如四边形或三角形单元。 4. 网格划分策略： - 单元类型的选择：根据问题的复杂性和精度要求，选择适当的单元类型，如线性或二次单元。 - 单元密度和数量：合理控制网格的大小和数量，以达到平衡计算效率和结果精度的目标。 5. 有限元后处理： - 结果可视化：显示和颜色编码应力、应变等参数，帮助理解模型的行为。 - 性能评估：通过对比不同工况或设计变量的结果，评估结构的性能和稳定性。 综上，本讲义详细讲解了使用HYPERMESH进行静态应力分析的全过程，对于理解和应用有限元方法解决工程问题具有指导意义。