HyperMesh&HyperView应用技巧与高级实例
2012-9
机械工业出版社
王钰栋 等编著
544
861000
无
CAE仿真技术正引领着广大制造业企业的创新设计，提升产品的核心竞争力。作为全球领先的CAE技术供应商Altair通过其旗舰产品HyperWorks企业级仿真平台帮助制造业企业加速产品创新，同时降低生产成本。HyperWorks是一个杰出的企业级CAE仿真平台解决方案，它整合了一系列一流的工具，包括CAE建模、力学分析、优化设计、可视化技术、流程自动化、HPC资源管理及作业调度和数据管理系统。作为CAE平台技术，HyperWorks始终遵循开放系统理念的承诺，经过一年多的精心研发，HyperWorks 11.0已于2011年6月傲视登场，为制造业企业带来超值的CAE技术体验。2011年正值Altair进入中国10周年，在过去的10年里，Altair凭借不断完善和丰富的解决方案和专业的工程服务在中国实现了可持续的快速发展。Altair公司愿为中国制造业提升产品创新能力贡献力量，这也是我们一如既往地追求“以用户的成功衡量我们的业绩”的服务理念。随着Altair中国业务的不断发展，HyperWorks用户群也涵盖了汽车、航空航天、电子消费品、船舶、轨道交通、重型机械、军工、科研院所及高校等。本书以最新版HyperWorks 11.0版本为平台，介绍了HyperMesh、HyperView、HyperGraph这三个模块的使用技巧。全书分上下两篇，共十四章。上篇主要介绍HyperMesh有限元前处理软件，包括十二章。第一章总体介绍有限元前处理软件；第二章介绍HyperMesh的基础知识；第三章介绍HyperMesh中的几何清理方法；第四章介绍二维板壳单元的网格划分，包括批处理网格划分工具；第五章介绍三维实体单元网格划分，包括四面体、六面体和混合网格，CFD网格划分也在这一章做了介绍，并且还介绍了一个基于几何特征的参数化实体网格建模工具Simlab；第六章介绍一维梁杆单元的创建方法，并且介绍了HyperMesh中快速创建、修改梁杆单元的方法connector；第七章以三个实例介绍了用HyperMesh进行全机建模和建立细节模型的方法；第八章以实例介绍了HyperMesh和RADIOSS，OptiStruct及Nastran的接口；第九章、第十章和第十一章分别以实例介绍了HyperMesh和LS-DYNA、ABAQUS，ANSYS的接口；第十二章介绍了如何使用TCL语言进行HyperMesh二次开发。下篇主要介绍HyperView、HyperGraph有限元后处理软件，包括两章。第十三章通过实例介绍用HyperVIew查看结果云图、变形图、结果数据、创建截面、创建测量点和后处理报告模板等，用HyperGraph建立数据曲线、曲线的数据处理和三维曲线曲面的创建、处理；第十四章介绍了如何使用TCL语言进行HyperView、HyperGraph的二次开发。本书由王钰栋、金磊、洪清泉编写。在编写过程中，得到了Altair中国公司工程师章胜冬、周益俊的大力帮助，还得到了Altair中国公司实习生王晨、李修峰、魏凯、吴桐的帮助，在此深表感谢。
本书主要介绍了HyperMesh、HyperView、HyperGraph等有限元前后处理软件的应用技巧。全书分为两部门。前一部分主要介绍HyperMesh有限元前处理软件，包括HyperMesh的基础知识、几何清理、1D单元创建、2D网格划分、实体网格划分、航空应用和主流求解器接口介绍，如Radioss，OptiStrtuct，Nastran，LS-DYNA，ABAQUS和ANSYS等，还包括关于HyperMesh的用户二次开发功能。后一部分主要介绍HyperView、HyperGraph等有限元后处理软件，包括用HyperVIew查看结果云图、变形图、结果数据、创建截面、创建测量点和后处理报告模板等，用HyperGraph建立数据曲线、曲线的数据处理和三维曲线曲面的创建、处理等。
本书是Altair中国公司认可的HyperWorks软件培训用书，适合机械、汽车、航空、航天、重型装备、国防、消费品、力学等相关领域工程技术人员的自学或参考，也可作为理工院校相关专业师生学习或者教学用书。
第一章 有限元前处理概述7
1.1有限元分析流程7
1.2ALTAIR公司简介8
1.3HYPERMESH简介9
1.4HYPERMESH优势12
第二章 HYPERMESH基础知识13
2.1HYPERMESH入门13
2.1.1概述13
2.1.2打开HyperMesh14
2.1.3默认目录14
2.1.4HyperMesh 帮助15
2.2HYPERMESH 用户界面15
2.2.1HyperMesh 颜色选项对话框15
2.2.2HyperMesh 菜单栏19
2.2.3HyperMesh 工具栏21
2.2.4HyperMesh 标签页33
2.2.5HyperMesh 计算器34
2.3文件的打开和保存34
2.4面板菜单的使用38
2.5模型的组织管理42
2.6显示控制49
第三章 几何清理57
3.1ALTAIR HYPERWORKS几何术语一览57
3.2CAD 接口59
3.2.1CAD模型读入59
3.2.2节点和曲线59
3.3曲面及体的拓扑关系60
3.4HYPERMESH几何创建及编辑功能61
3.4.1几何创建 Creating Geometry62
3.4.2几何编辑（Editing Geometry）66
3.4.3几何查询（Querying Geometry）69
3.5中面抽取71
3.5.1midsurface 面板71
3.6几何清理及实例75
3.6.1CAD清理容差(CAD Cleanup Tolerance)75
3.6.2几何清理容差(Geometry Cleanup Tolerance)76
3.6.3几何特征角(Geometry Feature Angle)76
3.6.4模型导入、几何清理76
3.6.5创建、编辑实体81
第四章 2D网格划分90
4.1AUTOMESH网格划分90
4.1.1Automeshing 二级面板91
4.1.2实例：二维网格划分93
4.22D单元质量检查102
4.2.1单元质量102
4.2.2单元质量计算: HyperMesh103
4.2.3quality index panel面板108
4.2.4check elems面板110
4.3BATCHMESH110
4.3.1关于BatchMesher110
4.3.2BatchMesher技术特点综述111
4.3.3BatchMesher文件体系111
4.3.4启动BatchMesher112
4.3.5BatchMesher工作流程112
4.3.6Configuration Tab网格类型设置面板114
4.3.7Batch Mesh Tab作业递交面板116
4.3.8Run Status Tab作业监控面板117
4.3.9User Procedures Tab用户自定义流程面板119
4.3.10BatchMesher Customization 软件客制化120
4.3.11User-registered Procedures用户注册流程121
4.3.12BatchMesher Parameter和Criteria文件编辑器122
4.3.13hw_batchmesh127
4.3.14BatchMesher错误代码128
4.3.15Batch Mesher格网计算（Grid Computing）128
4.4BATCH MESHING实例130
4.4.1Batch Mesher启动控制130
4.4.2Batch Mesh实例130
第五章 实体网格划分136
5.1实体创建编辑划分136
5.1.1实例：创建、编辑实体并划分三维网格136
5.1.2实例：通过曲面创建三维网格147
5.2复杂六面体网格划分实例156
5.2.1实例1：接头六面体网格划分156
5.2.2实例2：斜齿轮轴六面体网格划分164
5.3四面体网格划分：TETRAMESH PROCESS MANAGER176
5.3.1几何模型导入面板177
5.3.2几何清理面板178
5.3.3小孔特征辨识及几何清理面板179
5.3.4小孔特征二维网格划分面板181
5.3.5用户自定义特征面板182
5.3.6圆倒角辨识及几何清理面板183
5.3.7用户自定义特征网格划分面板183
5.3.8非特征化曲面辨识和几何清理面板184
5.3.9全局非特征化曲面网格划分面板185
5.3.10单元清理面板185
5.4四面体网格划分实例187
5.5CFD网格划分195
5.5.1CFD 用户配置195
5.5.2一般工作流程195
5.5.3网格划分196
5.5.4CFD Tetramesh面板198
5.5.5CFD网格划分实例204
5.6SIMLAB网格划分实例230
第六章 1D单元创建245
6.11D单元划分245
6.2HYPERBEAM246
6.2.1HyperBeam用户界面246
6.2.2HyperBeam Sections截面254
6.2.3HyperBeam计算的梁截面属性260
6.2.4在HyperMesh界面中调用梁截面263
6.2.5梁截面信息导入导出265
6.3使用HYPERBEAM创建和关联梁截面属性268
6.3.1使用HyperBeam创建和关联梁截面属性268
6.4CONNECTOR276
6.4.1创建connector276
6.4.2创建Area Connectors290
6.4.3创建Bolt Connectors295
6.4.4利用connector快速替换部件298
第七章 航空应用案例302
7.1全机模型建模302
7.2典型航空零部件建模314
7.3机身细节模型的连接331
第八章 RADIOSS，OPTISTRUCT及NASTRAN的前处理353
8.1RADIOSS BULK格式实例1：三维惯性释放分析354
8.2RADIOSS BULK格式实例2：使用PCOMPG进行飞机复合材料结构分析359
8.3OPTISTRUCT实例1：汽车摆臂的概念设计367
8.4OPTISTRUCT实例2：脱模方向约束的摆臂拓扑优化379
8.5RADIOSS BLOCK格式实例：汽车前碰分析385
第九章 LS-DYNA前处理395
9.1总体介绍395
9.1.1LS-DYNA Utility Menu395
9.1.2Online Help 在线帮助396
9.1.3LS-DYNA FE Output Template396
9.1.4LS-DYNA User Profile397
9.2实例：定义LS-DYNA的模型、载荷数据、控制卡片及输出397
9.3实例：使用曲线、梁、刚体、铰链408
9.4实例：模型导入、气囊、输出显示及接触定义423
第十章 ABAQUS前处理431
10.1在HYPERMESH环境中建立一个ABAQUS分析431
10.2定义ABAQUS 3D接触435
10.3定义ABAQUS*STEP443
10.4ABAQUS托架支架分析前处理450
第十一章 ANSYS前处理461
11.1ANSYS 3D接触定义实例461
11.2ANSYS混合网格划分实例470
第十二章使用TCL语言进行HYPERMESH二次开发478
12.1SCRIPT基础478
12.1.1TCL/Tk478
12.1.2TCL命令478
12.1.3变量478
12.1.4TCL list479
12.1.5Tcl Array482
12.1.6控制结构484
12.1.7Tcl逻辑运算487
12.1.8花括号，引号与方括号487
12.1.9Tcl 特殊字符488
12.1.10Tcl函数489
12.1.11名称空间495
12.1.12文件操作502
12.1.13Tcl字符串503
12.2TK505
12.3HYPERMESH二次开发综述506
12.3.1二次开发资源507
12.3.2开发环境&工具508
12.3.3运行开发脚本509
12.4HYPERMESH二次开发基础知识510
12.4.1Command文件510
12.4.2Entity类型511
12.4.3Marks511
12.4.4向量与平面512
12.4.5Data Names513
12.4.6Unility面板513
12.5创建脚本514
12.5.1使用Command.cmf文件514
12.5.2使用Query 函数515
12.5.3可灵活使用的脚本521
12.6运行脚本527
12.6.1创建宏按钮527
第十三章 HYPERVIEW应用实例529
13.1HYPERVIEW可视性与视图控制530
13.2显示结果云图536
13.3查看变形539
13.4查询结果信息541
13.5使用高级查询功能542
13.6创建截面545
13.7创建测量548
13.8使用结果后处理模板551
13.9结果提取与分析报告创建553
13.10使用HVTRANS进行结果文件转换558
13.11创建线性叠加载荷步560
13.12创建导出结果564
13.13使用视频覆叠功能571
13.14CFD云图和流线图的绘制577
13.15曲线基础知识582
13.15.1绘制二维曲线582
13.15.2应用曲线数据584
13.15.3改变曲线显示属性587
13.15.4曲线编辑590
13.16三维数据处理595
13.16.1定义瀑布图595
13.16.2编辑瀑布图598
13.16.3瀑布图数据查询602
13.16.4创建曲面图604
13.16.5编辑曲面图606
13.16.6数据查询609
13.16.7创建曲线图613
13.16.8编辑曲线图614
第十四章使用TCL语言进行HYPERWORKS二次开发618
14.1HYPERWORKS二次开发综述618
14.1.1二次开发资源618
14.1.2开发环境&工具619
14.1.3运行开发脚本620
14.2HYPERWORKS 桌面环境介绍621
14.2.1HyperWork 桌面环境621
14.2.2架构概览621
14.2.3脚本语言622
14.2.4软件级层622
14.2.5对象分级结构图623
14.3HYPERWORKS二次开发625
14.3.1基本语法625
14.3.2开始626
14.3.3基本命令627
14.4HYPERVIEW二次开发631
14.4.1HyperView窗口632
14.4.2HyperView句柄632
14.4.3模型对象634
14.4.4设置和查询结果639
14.4.5查询结果642
14.5HYPERGRAPH二次开发645
14.5.1HyperGraph窗口645
14.5.2HyperGraph句柄646
14.5.3从数据文件建立曲线646
14.5.4用数学表达式创建曲线648
14.5.5曲线标签649
14.5.6Templex语句650
版权页： 插图： 模型将根据options面板中的所设置的旋转角沿箭头方向旋转。 （2）在Standard Views工具栏中单击XY Top Plane View按钮。 （3）通过菜单栏选择Preferences>Meshing Options or Geometry Options命令。 （4）在rotate angle=文本框中，输入数值90。 （5）单击return按钮退出面板。 （6）单击任意的rotate按钮。 注意到模型以新设置的90°旋转角进行旋转。 （7）改变模型的视角。 （8）按（Ctrl）键和鼠标左键，或者单击工具栏的rotate按钮旋转模型。 （9）按View命令。 （11）展开新建的View文件夹察看刚创建的视角。 （12）右击该视角，在弹出菜单中选择Rename命令。 （13）输入新的名称，如my_view （14）单击XY Plane Top View 按钮，以该视角显示模型。 （15）在Model Browser中单击my_view按钮，显示新创建的视角。 使用工具栏控制component的显示模式。 （1）在Visualization工具栏中单击Shaded Elements and Mesh Lines。此时壳单元以着色模式显示。 （2）左键单击Shaded Elements and Mesh Lines旁的小三角，弹出下拉菜单，将其切换为Shaded Elements and Feature Lines。 此时着色模式显示的单元隐藏了所有的网格线，只显示几何特征线。 （3）左键单击Shaded Elements and Feature Lines旁的小三角，弹出下拉菜单，将其切换为Shaded Elements。 此时特征线框也不再显示。 （4）单击Wireframe Elements／Skin Only按钮，恢复至线框显示模式。使用Visual Attributes面板控制component的显示模式。 （1）在Visualization工具栏中，左键单击Shaded Elements and Mesh Lines旁的小三角，弹出下拉菜单。 （2）单击Shaded Elements。此时所有单元以隐藏线条的着色模式显示。 （3）在Model Browser中单击鼠标右键，在弹出菜单中选择Columns>Show FE Style命令。此时在Model Browser出现了新的一栏。 （4）在FE Style栏中的component midl旁边单击右键，选择Wireframe Elements SkinOnly。此时仅该component的显示模式改变。 （5）尝试其他显示模式，具体如下。 Wireffame Elements：单元的边以线条显示。 Wireffame Elements Skin Only：仅壳单元的边以线条显示。 Shaded Elements：单元以实心多边形显示。 Shaded Elements with Mesh Lines：单元以实心多边形显示，且显示网格线。 Hidden Line with Feature Lines：单元以实心多边形显示，且几何特征线以网格线颜色显示。 Transparent：单元以透明的实心多边形方式显示。 使用Model Browser控制各类对象的可见性。 （1）激活标签域的Model杯签。 （2）在Model Browser中的任意空白处单击右键，在弹出菜单中选择Expand All命令。这一步操作将展开整个Model Browser。 （3）在Model Browser顶部单击Display none。此时模型中的所有对象被隐藏。 （4）单击Display all。此时模型中的所有对象被显示。 （5）在浏览器列表中左键单击选择Component（5）。 （6）单击Display none。此时Component collectors被隐藏，但其他的对象仍为显示状态。 如果用户事先没有对浏览器列表中的任何对象进行选择，则Display all、Displaynone和Display reverse选项会作用于所有对象。选中某一个文件夹时（该文件夹高亮显示），则该操作只应用于该文件夹中的对象。选中某一对象时，则该操作仅应用于所选中的对象。
《HyperWorks进阶教程系列:HyperMesh & HyperView应用技巧与高级实例》编辑推荐：目前市面上唯一一套由澳汰尔官方认证的HyperWorks教程系列，作者均为澳汰尔公司的资深专家。
无
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很有用的hypermesh书，另外与其他软件的借口也有简单介绍，不错的书~
市面上HyperMesh的书很少，这本书却写得非常好，真希望作者再写一本高级教程，我一定还会买！
刚买回来，看了一下，步骤等介绍得很仔细，是hypermesh入门教材的首选，不过就是有点儿小贵。
很好的学习hypermesh的书 内容真心不错。。
好书，马上就要开始认真学习hypermesh了 加油
hypermesh最新书籍，非常好
介绍了HypeMesh软件的应用技巧，适合初学者提高
实例很好！不过是基于11.0的……
很详细，很基础的入门软件学习资料。我很喜欢
这个很好的是，有附加光盘，希望对学习这个软件有帮助。
刚到手，大体看了一下，感觉介绍的很详细，一些基本的命令也翻译介绍了，从入门到精通过度很好~~~比目前市面上的其他hyperworks资料要好很多~~~~~~~
专业的剖分教程，很厚。涵盖了大部分内容，作为基础的学习资料还是很全面。但是对于较为冷僻或者尖端的方法、功能没有介绍。
比较实用 学习软件必不可少的工具书 他是把这个软件中的帮助部分翻译过来 制成的这本书 就是好贵的说
通过这本书基本掌握了hm的一般应用
Altair公司写的书，较详细，几乎是帮助的中文版，哈哈！
绝对好书，为数不多的Hyperworks中文参考书。
其实是help的中文翻译，不错对于初学者来说已经足够了，内容详细，也有实例说明，建议初学者结合实例学习。
当然之前一些老师的有关hypemesh的书也很不错的。但这本更偏向于基本的操作介绍，还有很多例子，虽然一些是网上一些分享的视频，但这本书对基本内容的介绍更多一些，而且还有hypeview的内容，这是比较少见的。谢谢澳太尔公司的员工
这本书主要是翻译的help里的内容，不过据说是目前最成功的help文件，奈何自己英语水平太次，只能看中文的书籍了，书还是蛮不错的，就是有点小贵，犹豫了好久才下定决心买的~
实例不错，光碟在的教程无法全屏，学起来有点不方便。
书确实不错，讲了很多有用的东西，适合中级或者更高级的实用。
本书作为官方教材，主要是对帮助文档的翻译，尽管如此，依然值得一看，将节省不少学习时间，新手学习将有很大收获。当然，本书内容较多，难免存在一些错误，希望后续改正。
这个我也是初学者，有塑封，老师介绍的新书，希望有帮助
做的是这方面的工作，买来一本参考。内容比较基础，但是只有打好基础才能扎实的拔高
基础知识，很有用
非常好的一本书，尤其是光盘里的资料，很有价值。物超所值！
书本要配合视频看，最好是有CAE基础。
非常适合初学者，努力学习中
拿到手后很吃惊，相当厚实的一本书，很有感觉，内容很经典，详细全面，对我这样的新手来说很实用！
内容挺丰富的，但是光盘读不出啊
好书啊，尤其光盘里的论文和视频！
书很好，光盘里还有2007-2010年的论文，很好的书！
h还不错 就是还没看光盘里面的资料
书收到了，之前就有关注，包装很好，内容很棒！岁数附带的光盘里的论文内容不错，很好很好！值得推荐
发货度很快，书如想象的那么厚，质量也不错。内容讲解比较详细，视频教程很好，很清晰很详细！特别是光盘里的论文很珍贵，真是物有所值~
书是帮同事买的 同事非常满意 觉得是一本非常不错的书 就是再便宜点就好了 毕竟折扣不多
很实用的一本书，正在学习中，推荐
适合入门，很适合新手学习！
不错，内容很详细，很适合我这种刚入门的菜鸟
书写得比较详细，范例也还OK，适合初学者。
书非常好，适合我，
书很不错，内容挺适合我这种初学者。
入门快速，就是内容比较简单，适合初学者
这款书不错，适合初学者
书里面很大一部分章节是翻译的帮助文档，对英文不太习惯的可以参考一下
不错的专业书，在国外找到中文版 的很不易，所以帮朋友订购，有帮助。送货也快
好书一本，大伙都在买，不必多说，后面要好好学习了~
正在学习中，看上去很不错的，希望能从中把Hperworks学好。
还没仔细学习，看着都有学的欲望。同时推荐的，据说很不错
东西很好，很值得买，最近很忙，还没时间学习呢
书还不错，正在学习中，推荐。
对初学者来说，很赞的一本书。当当的购物不错
挺好的、挺实用的一本书！
这本书蛮不错的，白话文看得懂
这本书比较厚，真的超级厚，虽然很贵
我很喜欢这本书，纸张很好，到货很快，书的内容很详实，是我想买的书，就是有点小贵
相当不错的一本书，值得初学者用
还算详细，不错
带操作视频，很好。
书编的很好！从中受益匪浅！
非常厚，内容详实
刚才不小心点击确认收货了，书还没有拿到呢，怎么办啊 ？
内容充实，不错，就是印刷排版质量不行
很不错的，书的质量很好，字迹清晰，关键是内容的利用价值极高，强烈推荐！！！
好厚一本!
还没开始看，书的质量很好，同学也在学，说是不错
发货很快，书也不错，还没看呢
书还不错。。。。。。。。。。。。。
书质量非常好，物流很快
书的内容不错，就是有些东西讲的太简单了，不够详细，还有就是有点小贵啊
速度快！书的质量还行.
粗略看了一下，应该还可以吧
速度很快，希望有帮助
这本比较喜欢，感觉应该很不错
书挺好的，就是光碟读不出来啊，郁闷
写的一般，很多还要自己研究下才能懂
书写的挺好，正在慢慢研究
感觉内容很多，很适用吧，具体还没看，光看了下目录
书的内容很好，脚边有点折皱，其他都很好
很好，送货快，服务好！
没完全懂
内容和帮助一样，建议初学者可以看看。
很好啊 很实用
书很好，快递也很快一天就到了，而且碰上搞活动，半价就买到了，很高兴。希望当当以后能多搞活动。
先入手一本看看
恰好是我最想要的那些内容
好就是好，不解释
讲解详细，值得拥有。
hypemesh为数不多的经典教材。非常厚，内容很多，很好的。建议购买。
纸张有点粗糙，只希望能有10%以上的收获就满足！
书很不错，就是有些内容讲的很宽泛。
感觉纸张不太好，内容还可以
不错，好书，不过，咋没有第14章了
书很新，内容充实
很好，很详细，不可多得的好书
我是新人
纸张很清晰，是正版~~~
经典的书啊 一贯喜欢买书的我怎么能不收藏一本呢？呵呵具体怎么样还要慢慢看来，不过第一眼感觉挺全面的
稀缺资源～送货快～
自己是买不起的。。。
因为可以报销，所以买了才不会有悲伤