HyperWorks作为一款强大的仿真分析工具,提供了多种方法来设置和管理变截面,包括使用HyperMesh和HyperBeam等模块
本文将详细介绍如何在Hyper中设置变截面,并通过实例展示具体步骤,帮助读者快速掌握这一技能
一、引言 在有限元分析中,变截面是指结构件在不同位置具有不同的截面形状或尺寸
这种变化对于提高结构性能、优化材料使用和减轻重量等方面具有重要意义
HyperWorks凭借其强大的功能和灵活性,成为工程师们设置和管理变截面的首选工具
二、准备工作 在开始设置变截面之前,我们需要做好以下准备工作: 1.安装HyperWorks:确保已经正确安装了HyperWorks及其相关模块,如HyperMesh和HyperBeam
2.熟悉界面:熟悉HyperWorks的界面布局和常用功能,包括模型浏览器、工具栏和菜单等
3.准备模型:导入或创建需要设置变截面的模型
这可以是几何模型、有限元网格或梁单元模型
三、使用HyperMesh设置变截面 HyperMesh是HyperWorks中的一个核心模块,用于创建和编辑有限元网格
通过HyperMesh,我们可以方便地设置变截面
1. 从外部导入几何面或创建封闭曲线 一种常见的方法是使用外部导入的几何面或通过一圈封闭曲线来创建一个面(solid section)
- 导入几何面:可以使用CAD软件(如AutoCAD、Creo、UG、CATIA等)创建几何面,并将其导入HyperMesh
- 创建封闭曲线:在HyperMesh中绘制或导入一条封闭曲线,该曲线将用于定义截面的形状
2. 将2D单元转化成梁截面 对于已经存在的2D单元,我们可以将其转化成梁截面
这种方法与从外部导入几何面类似,但更适用于已经具有2D网格的模型
- 选择2D单元:在模型浏览器中选择需要转化的2D单元
- 设置截面属性:在HyperMesh中设置截面的属性,如截面形状、尺寸和材料等
3. 使用平面截取实体 如果模型是一个实体,我们可以使用一个平面来截取一个切面作为梁截面
- 导入实体模型:将实体模型导入HyperMesh
- 定义截取平面:在HyperMesh中定义一个截取平面,该平面将用于从实体中截取一个切面
- 创建梁截面:根据截取的切面创建梁截面,并设置相关属性
4. 投影曲面到平面 虽然这种方法较少使用,但在某些特定情况下,我们可以将一个曲面投影到一个平面上以创建梁截面
- 导入曲面模型:将曲面模型导入HyperMesh
- 设置投影平面:在HyperMesh中设置一个投影平面,并确定截面坐标轴的原点和第一轴
- 创建梁截面:根据投影结果创建梁截面,并设置相关属性
四、使用HyperBeam设置变截面 HyperBeam是HyperWorks中的一个专门用于梁单元建模的模块
通过HyperBeam,我们可以更加灵活地设置和管理变截面
1. 创建标准截面 HyperBeam提供了多种标准截面类型,如L型、T型、圆形等
我们可以根据需要选择并创建标准截面
- 进入HyperBeam:在HyperWorks中打开HyperBeam模块
- 选择标准截面类型:在HyperBeam的浏览器位置,右键点击并选择“Create”>“Standard Section”,然后选择所需的截面类型(如OptiStruct下的L型截面)
- 设置截面参数:在截面参数设置窗口中,根据需要修改截面的尺寸、形状和材料等参数
- 应用并退出:点击“Apply”或“OK”应用设置,并退出HyperBeam界面
2. 创建自定义截面 除了标准截面外,HyperBeam还支持创建自定义截面
这包括使用封闭曲线、平面截取实体和投影曲面到平面等方法
- 绘制或导入封闭曲线:在HyperBeam中绘制或导入一条封闭曲线,该曲线将用于定义自定义截面的形状
- 设置截面属性:根据曲线形状设置截面的属性,如截面厚度、材料和坐标系等
- 应用并创建梁单元:点击“Apply”或“OK”应用设置,并根据自定义截面创建梁单元
五、实例演示 为了更加直观地展示如何在Hyper中设置变截面,以下将通过一个具体实例进行演示
示例:创建L型变截面梁单元 1.打开HyperWorks并导入模型: - 启动HyperWorks并打开HyperMesh模块
- 导入一个包含梁单元的几何模型或有限元网格
2.进入HyperBeam并创建标准截面: - 在HyperWorks中打开HyperBeam模块
- 在浏览器位置右键点击并选择“Cr