hyperxtrude130教程.docx

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hyperxtrude130教程

第一章介绍HyperXtrude

HyperXtrude是一个有限元程序，它可以让你能够：

●分析挤压和轧制应用中材料流动和热转移问题

●从粗网格开始执行多个分析

●解决金属和聚合物挤压工业（材料发生塑性变形）中普遍发生的问题

●解决等温和非等温流动

●用robust算法处理几种材料模型

如下图所示为典型的Hyperxtrude运行流程：

Hypermesh操作窗口

窗口有几个主要区域：

区域

描述

标题栏

界面顶部的栏是标题栏。

它包含正在运行的版本号和当前文件的名称。

绘图区

标题栏下面的图形区域是模型的显示区域。

您可以实时与模型在三维空间交互。

除了查看模型之外，还可以从图形区域交互地选择实体。

菜单栏

位于标题栏下面。

像许多图形用户界面应用程序中的下拉菜单一样，这些菜单在单击时会下拉一个选项列表。

使用这些选项访问功能的不同领域。

工具栏

这些按钮提供对常用功能的快速访问，例如更改显示选项。

命令窗口

你可以直接进入这个文本框进行命令的执行而不是使用图形用户界面。

实用菜单

该区域包含宏和步骤，引导用户创建HyperXtrude求解输入文件。

其他宏页也可用，实用菜单的内容会根据所选的用户配置文件进行更改。

状态栏

状态栏中显示任何警告或错误消息。

警告消息出现在绿色中，错误消息出现在红色中。

面板菜单

“面板”菜单显示每页上可用的功能。

通过单击与您希望使用的函数相对应的按钮来访问这些函数。

实用菜单

本菜单允许您自定义的接口标准，包括：

按钮、无线选项，并提供了与用户定义的宏与HyperMesh文本。

菜单可以停靠在图形区域的左边或右边。

宏文件控制实用菜单的显示和可用操作。

您可以更改的属性包括：

•显示菜单的页面

•将显示在控件上的文本

•菜单的位置和大小

•帮助信息显示在菜单栏上

•宏调用，可选参数传递

使用鼠标

附加到您的系统的鼠标是Hypermesh中不可或缺，可用于用户输入的几乎每一个方面。

可以使用一个两个或三个按钮的鼠标。

鼠标按钮具有以下功能：

按钮

功能

鼠标左键

执行选择操作

鼠标右键

在图形区域取消选择实体；终止图形操作

鼠标中键

在旋转（R）和电弧动态运动（A）模式中，当你在模型中选择一个节点时，选择一个新的旋转中心。

Ctrl+鼠标左键

动态旋转模型

Ctrl+鼠标中键

放大到模型的一个区域

Ctrl+鼠标右键

盘模型

Hyperxtrude用户配置文件

Hypermesh是为了适应多种不同的有限元求解器而设计的。

因此，对一些HyperXtrude用户来说，一些面板可能太笼统。

通过选择HyperXtrude的用户配置文件，你可以使用预先定义的面板，使用更具体的工作是HyperXtrude。

步骤1:

加载Hyperxtrude用户配置文件

1.选择“开始》所有程序》Hyperxtrude13.0》ManufacturingSolution>HyperXtrude”来启动Hyperxtrude用户界面。

2.“用户配置文件”对话框以“ManufacturingSolution”为默认应用程序出现。

如果不出现，可从菜单栏点击Preferences》UserProfiles。

3.选择HyperXtrude和MetalExtrusion。

4.点击“OK”。

步骤2：

检索Hypermesh数据库文件

在本教程中，所有相关文件位于Hyperworks安装文件夹\tutorials\mfs\hx\MetalExtrusion\HX_0000中。

学习本教程，建议复制该文件夹到你储存Hyperxtrude数据的本地硬盘中。

这会使你编辑和修改这些文件而不会影响原始数据。

此外，最好将数据保存在电脑上的本地磁盘中，以提高软件的I/O性能（输入输出性能）。

1.从“文件”菜单中，点击“打开”。

2.浏览到文件HX-000.hm。

3.点击“打开”。

步骤3：

将工作保存为HyperMesh二元数据库

1.从“文件”菜单中，点击“保存为”。

2.在文件浏览器中输入文件名。

确保后缀为.hm。

3.点击“保存”。

第二章导入模具集合体

几何体可从多种途径导入。

这些文件可以来自不同的程序和有不同的格式。

有时甚至一种格式也可能有变化。

由于所有这些因素，导入文件的表面可能无法正确连接。

许多功能依赖于表面的正确连接，特别是Automesh面板。

本节将指导您使用各种几何清理工具，以恢复适当的表面连接到部分几何形状。

在本教程中，你将：

●删除修剪曲面

●关闭缺失的表面

●设置清除公差

●使自由边相等

●删除重复的表面

导入和修补CAD的益处：

●纠正导入几何体中的错误

●创建分析所需的简化部件

●一下子把部件连接起来

●确保网格正确的连通性

●获得想要的网格形式和质量

导入和修补CAD几何体数据

步骤1：

加载Hyperxtrude用户配置文件

1.选择“开始》所有程序》Hyperxtrude13.0》ManufacturingSolution>HyperXtrude”来启动Hyperxtrude用户界面。

2.选择Hyperxtrude和MetalExtrusion。

3.点击“OK”。

步骤2：

导入igs几何文件到当前阶段

1.通过下列方式中的一个进入“import”标签:

●点击“文件》导入”

●点击图标

2.点击Geometry图标，设置导入文件类型。

3.设置文件类型区域为“”，点击

4.选择文件

5.点击，读取模具几何体

6.点击“”

7.花费几分钟使用不同的视觉选项查看模型（rotate,zoom）

步骤3：

查看模型，评估其整合性

1.观察模具在哪个位置连接不正确、缺失或重复表面

2.从主面板中，点击“”

3.注意，表面的边缘现在根据它们的拓扑状态着色。

这是因为自动设置为自动。

4.点击线框图标“”和图标，浏览不同的显示方式。

5.工具栏包含控制表面和表面边缘显示的图标。

表面可以以阴影显示，边和线框可有可无。

右键单击图标以访问下拉菜单中的其他选项。

将鼠标放在光标上以查看按钮功能的描述。

6.返回设置显示模式

7.点击，选择拓扑图标可视化控制表面和表面边缘的显示。

表面可着色或线框。

此菜单中的复选框将显示不同的边缘类型和固定点（表面顶点）的打开或关闭。

8.除自由复选框外，清除所有复选框。

只显示自由边。

9.观察自由边，几下它们的位置。

自由边（红色）显示不正确的连接或间隙。

10.注意自由边闭合环的位置。

这些都是可能缺失的表面或不相等的位置。

11.在“可视化”选项中，只选择非流形边缘复选框。

观察非流形边缘，并注意它们的位置。

自由边表示模腔表面不连续性。

非流形边显示了有两个以上的面共享边缘的情况，这可能是不正确的连接。

对于这一部分，有两个地区周围的黄色边缘。

这告诉我们这些位置可能有重复的表面。

12.在选项中，选择所有复选框

13.点击图标。

表面现在应该是实心的，而不是只显示它们的边缘。

14.旋转，缩放和平移已定位几何体中的任何错误

15.记下要研究的领域。

你找到了：

●未修剪的表面

●焊合室周围的多个缺失表面

16.点击修改回线框图显示

17.点击“return”关闭面板

步骤4：

删除伸出圆角的表面

1.从主面板点击“删除”

2.改变实体选择器到

3.选择上图所示的未修剪面

4.点击

5.点击

步骤5：

一次合并多个自由边和等价工具

1.从工具栏，将该为。

在拓扑颜色模式中，每种颜色代表着不同的拓扑模式：

●自由边（红色）：

边缘是由一个表面拥有的。

在一个干净的模型上，自由边只出现在零件和内孔的外圆周上。

出现在两个相邻表面之间的自由边表示两个表面之间存在间隙。

●共享边缘（绿色）：

边缘由两个相邻的表面所拥有。

当两个相邻曲面之间的边是共有的（绿色）时，两个曲面之间没有间隙或重叠，它们是几何连续的。

Automesher总是把种子节点沿其长度，将没有任何间隙沿边缘产生一个连续的网格。

Automesher不会构成任何单个元素，交叉在一个共享的边缘。

●抑制边缘（蓝色）：

边缘是由相邻的两个面共享，但它是由automesher忽视。

默认情况下，它们是蓝色虚线。

像一个共享的优势，抑制边缘表示的几何连续两表面之间，不像一个共享的边缘，automesher将网格在抑制边缘仿佛不存在。

的automesher没有种子节点沿其长度，因此，个别元素将跨越它。

通过抑制不良的边缘你有效的结合面为较大的逻辑网格的区域。

●非流形边缘（黄色）：

边缘拥有三个或更多的表面。

它们通常发生在曲面之间的T形交叉点，或存在2个或更多个重复曲面时。

的automesher总是把种子节点沿其长度，将没有任何间隙沿边缘产生一个连续的网格。

的automesher不会构成任何单个元素，跨越非流形边。

这些边缘不能被抑制，有时可能是重复几何的标志。

2.打开边缘编辑面板

3.打开等价子面板

4.选择，从扩展选择菜单中，选择所有

5.确保被检查且标记为“On”。

这将确保执行不同组件之间的表面边缘的等值。

6.确保当量自由边的唯一选择已检查且标记为“OFF”。

关闭该选项将确保共享边缘之间的等值将帮助识别潜在的非流形边缘（黄边）。

7.点击绿色等效按钮，将制定的清除公差中的任何边对组合起来。

大多数的红色自由边被合并成绿色的共享边缘。

剩下的很少是由于间隙大于清除公差引起的。

8.点击关闭面板

步骤6:

找到并删除所有重复表面

1.打开面板

2.打开子面板

3.点击

4.在，输入0.20

5.点击“查找”。

状态栏显示一下信息“两个表面重复”

6.点击“删除”，移除任何重复表面

7.点击关闭面板

步骤7：

创建表面，填充模型中较大的间隙

1.打开面板

2.点击图标

3.取消选择复选框。

保持相切选项看连接到选定的边缘表面，试图创造一个他们表面相切。

这有助于形成平滑过渡到周围的表面。

4.确保实体类型设置为行

5.确保自动创建（仅限边）复选框被选中。

自动创建选项简化了对缺少的表面进行包围的线的选择。

一旦选线，进行自动选择剩余的自由边缘，形成一个闭环，然后创建填料表面。

6.缩放进入该区域，如下图所示。

7.挑取围成一个孔的其中一条红线。

Hypermesh会自动创建一个填充表面来关闭孔。

8.重复上一步，在模型周围的所有间隙中创建填充表面。

9.点击

步骤8:

再次查看模型，确认任何剩余的自由边缘或者缺失、重复表面

使用拓扑显示和阴影模式来执行该任务。

所有模型中的边缘应显示为绿色共享边缘，这表明我们拥有一个完全封闭的薄壁实体部件。

点击，回到主菜单。

步骤9（选择性）：

保存工作

第三章创建和编辑3D实体

HyperMesh具有需要量定义的几个功能，如创建四面体和六面体网格。

这可以通过包围卷的表面来完成，也可以用实体几何实体来完成。

与固体一起工作提供了表面上的优点。

选择函数的体积只需要一次单击，因为固体代表一个实体的体积，而不是表面。

相互拓扑连接的固体也允许使用函数来识别连接。

在这些情况下创建网格允许相邻卷中的网格自动具有适当的连通性。

在本教程中，您将学习：

●立体几何是什么？

●什么是拓扑学？

●3D拓扑看起来像什么？

步骤1：

加载Hyperxtrude用户配置文件

步骤2：

检索模型文件

点击“文件》打开”，浏览到文件HX-0002.hm，点击“打开”。

步骤3：

从边界表面创建实体几何

1.点击

2.核实选项为“ON”

3.点击黄色按钮，选择零件上任何单一表面。

所有表面会自动被选择。

4.点击，创建实体。

状态栏表明实体已被创建。

实体通过比表面更厚的线来识别。

5.点击“返回”，回到