HyperMesh宝典:补孔与加筋技巧大公开

在HyperMesh中,做这一类事情通常可以选择先在单元上生成曲面,然后在几何上完成修改,这通常是优先考虑的选项。但是有时高质量的几何不容易获得或者有非常方便的网格工具可供使用,这时我们也可以使用网格工具直接处理。



Part 1 补孔

通常孔的修改有3种:填孔、加孔以及修改原有孔,比如增加washer,修改半径等。



例 1 填上下图零件中的所有孔。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图1


Step 1  从单元生成几何

确保下拉菜单Preferences>mesh options的topology revision选项为advanced remesh,这是为了让网格和几何始终保持关联。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图2


进入面板区Geom>surfaces面板

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图3


选择上图中的单元创建曲面(如果是大型模型,只需要选择相关的单元),结果如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图4


Step 2  创建孔位置的曲面

使用Quick edit(F11)中的filler surf功能,也可以进入surfaces面板实现同样的功能:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图5


完成后模型如下图:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图6



Step 3  划分曲面网格

进入auto mesh(F12),设置如下,点击unmeshed进行网格划分。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图7


划分完毕后,模型网格如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图8


例 2


补上下图防火墙上的所有孔,但是矩形孔不补。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图9


我们完全可以使用例1中的方法来实现,不过我们现在介绍一个新的直接基于网格的工具。


Step 1  在下拉菜单中找到Mesh>Hole/Gap Fill工具,并设置如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图10


点击Components并选择一个Component,然后点击Fill按钮,结果如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图11


将选择类型切换为Extended Edges。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图12


选择面板的子类型切换为loops。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图13


然后选择下图中的任意一个点。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图14


结果如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图15




Part 2 加筋

从上面的两个例子可以看出,补孔真是不太难,加筋要稍微麻烦一点,钣金件和注塑件或铸造件加筋的形式相差较大,需要分别介绍。


例 3钣金件加筋。

钣金件加筋最简单,HyperMesh提供了专用的工具,我们还是继续使用例2中的零件在矩形框区域加筋。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图16


Step 1  找到浏览器区域的bead工具

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图17


Step 2  按照提示选择两个点

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图18


Step 3  输入筋的半径和高度参数,如果方向相反时需要输入负的高度值

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图19


尝试不同的参数和选项进行创建,结果如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图20


例 4


在下图的四面体网格上加筋。

对四面体网格加筋需要先删除体单元,然后对外表面单元进行修改后再重新生成四面体。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图21


Step 1  创建四面体的表面单元


(过程略)


Step 2  创建加筋部位的曲面

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图22


得到的曲面如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图23


Step 3  导出曲面到Evolve并在Evolve创建加强筋曲面

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图24


Step 4  将曲面从Evolve导回HyperMesh

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图25


Step 5  删除体,保留曲面

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图26


Step 6  处理曲面连接关系,并删除多余曲面

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图27

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图28


结果如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图29


Step 7  划分2D网格

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图30

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图31


Step 8  重新生成四面体网格


(过程略)

说明:如果有原始几何,建议在原始几何上直接修改,效率更高,使用SimLab进行四面体网格划分,效率极高,一般复杂度的零件划分网格的时间也就几分钟。


对于中面网格的加筋加孔操作和四面体类似,而且更加简单。



例 5中面网格上加筋。

Step 1  从2D单元创建曲面,进入surfaces面板

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图32


在如下单元上创建曲面:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图33

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图34


Step 2  创建圆曲线


进入lines面板,创建一条圆曲线。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图35

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图36


Step 3  将曲线拉伸得到圆柱面

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图37


Step 4  修剪曲面,确保曲面拓扑关系正确

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图38


得到结果如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图39


Step 5  删除多余的曲面(以及关联的单元)

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图40


划分圆柱面网格并删除多余的单元后,结果如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图41


例 6


连接下图中四个零件的网格为一个十字交叉的网格。

这是巴士建模过程中常用的技巧,用于快速连接不同零件的网格。

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图42


Step 1  从单元创建曲面

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图43


Step 2  使用surface面板连接曲面

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图44

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图45


Step 3  surface edit修正曲面拓扑关系

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图46

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图47


结果如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图48


Step 4  automesh划分网格


结果如下:

【HyperMesh宝典】之补孔与加筋的图49


类似的方法可以在网格上添加washer,修改孔的半径等。此外,HyperMesh还有几个重要的面板经常会用来修改或者截取模型封闭壳单元的布尔运算:Ruled、Boxtrim、Meshedit、使用automesh在2D网格中添加特征线。它们主要用于CFD


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