高级专业文章：基于Hypermesh的有限元模拟与网格剖分技术详解

概要

本文将深入解析如何使用Hypermesh软件进行有限元模拟的前置工作，特别着重于网格剖分技术。尽管Hypermesh能够完成有限元模拟的全部流程，本文将聚焦于在使用时遇到的关键步骤，如模型与网格的导入、Hypermesh用户界面的导航以及如何实现高效的板料成形有限元模拟。我们还将详解如何进行二维网格剖分，提供从入门到进阶的实用指南，旨在为读者提供一个全面的有限元模拟工作流程框架。




Hypermesh软件概述与版本

Hypermesh 是一个用于生成、编辑、分析、可视化有限元模型和进行物理模拟的软件工具。通常情况下，Hypermesh配置覆盖了从模型导入到结果后处理的完整流程，支持各种有限元软件的前处理工作，而本文主要关注的是使用Hypermesh进行复杂的板料成形有限元分析所需的基本操作和高级技巧。

模型导入与预处理阶段


模型创建与准备

首先，进行模型的创建，通常可以在更熟悉的软件如UG，Ideas或Pro/E中完成这一步骤。在UG中，搭建了一个简单的板壳形状。这个形状是通过一段线绕y轴旋转90度形成，这样的实例为后续的网格剖分提供了模型基础。尽管Hypermesh具备造型功能，但由于使用习惯问题（如可能的语言界面不适应和其他软件的个人习惯等），推荐从更熟悉的设计软件中导出模型。

Hypermesh的模型导入实践

一旦获得所需的几何模型（如前文中的IGES文件格式），即可进入Hypermesh进行操作。启动Hypermesh后，用户需要在庞大的文件导入列表中定位和选择导入模式。这一过程并未展示完整的GUI流程，而是讲述了关键步骤：选择导入选项并根据提示操作以导入文件，认识到Hypermesh支持多种格式，但可能仍然需要手动输入文件的大致路径，由于环境限制（假设使用的是UNIX系统而非Windows环境，不支持分区选择浏览），需要先行输入路径，随后点击导入按钮完成操作。完成导入后，需要验证文件是否正确读取，提供直观操作提示以解决常见问题。

Hypermesh用户界面与互动控制


界面导航与控制

Hypermesh的用户界面可以分为几个明确的部分，帮助用户管理图形显示、模型编辑、网格剖分、边界条件设定、工具管理和后处理等任务。这包括详细的图形显示控制，以及右侧面板用于执行模型操作命令。每一轮选择（如Geom、1D、2D、3D、BCs、Tool、Post等）将改变可用工具选项，确保用户能以最有效的方式展开特定任务。

网格设置与控制

进行二维网格剖分实例时，首先选择标定的几何实体类型（比如板壳）。自动网格剖分功能被推荐作为起点，用户可以通过设置网格参数（如元素大小和类型），通过单独操作“elem size＝”编辑框来控制网格密度及类型，从而实现基于特定区域需求的自定义网格剖分。实时预览、网格参数调整、导出至其他有限元分析软件等功能的交互说明则进一步演示了Hypermesh的灵活性与直观性。