1.Hypermesh

Hypermesh是一個(gè)通用的有限元前處理平臺(tái)，提供了比較全面的CAD接口，支持大部分CAD文件的識(shí)別，也提供了比較全面的CAE求解器接口，支持大部分求解器，提供了大部分求解器下的單元類型和設(shè)置。

2.Ansys

APDL是ANSYS的經(jīng)典界面，通常所說(shuō)的ANSYS就是指經(jīng)典的APDL界面，APDL界面可以完成從建模、計(jì)算分析和后處理，APDL的參數(shù)功能非常方便，通過(guò)參數(shù)化的語(yǔ)言可以大大提高重復(fù)性的建模、載荷施加及后處理分析工作，大大提高分析效率。但是對(duì)于實(shí)際工程中的問(wèn)題往往很難實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模，因?yàn)閷?shí)際工程中的模型往往比較復(fù)雜規(guī)模也比較大，尤其對(duì)于復(fù)雜裝配體結(jié)構(gòu)，單獨(dú)通過(guò)APDL很難高效完成建模工作。

3. Hypermesh-Ansys聯(lián)合仿真

結(jié)合hypermesh的高效前處理功能和ANSYS的參數(shù)化載荷施加和參數(shù)化后處理功能可以大大提高項(xiàng)目分析效率，下圖是hypermesh完成前處理后導(dǎo)出CDB文件讀入APDL后輸入的參數(shù)化分析語(yǔ)言，讀入模型后再執(zhí)行下圖命令自動(dòng)完成物理場(chǎng)轉(zhuǎn)換、載荷施加、分析步設(shè)置、求解器設(shè)置、開(kāi)始求解等剩下的全部過(guò)程，當(dāng)然也可以另外添加后處理的參數(shù)化過(guò)程自動(dòng)輸出關(guān)心的計(jì)算結(jié)果。

4.Hypermesh-Ansys聯(lián)合仿真基本過(guò)程

一般建議采用ANSYS中的SCDM前處理模塊先對(duì)CAD模型進(jìn)行大部分的幾何處理，比如修復(fù)幾何錯(cuò)誤、抽中面、刪除孔等小特征，通過(guò)拉伸和移動(dòng)調(diào)整幾何，經(jīng)過(guò)上述步驟基本可以完成80%-100%的幾何簡(jiǎn)化工作，然后再導(dǎo)入hypermesh進(jìn)行簡(jiǎn)單處理再劃分網(wǎng)格、賦予單元、材料、截面、建立模型連接裝配、建立接觸關(guān)系等工作。

求解器選擇

啟動(dòng)hypermesh后彈出User Profiles對(duì)話框，選擇ANSYS作為軟件的設(shè)置環(huán)境，點(diǎn)擊OK后軟件界面的所有環(huán)境是適應(yīng)ANSYS求解器的，包括單元類型及其他設(shè)置等。

模型導(dǎo)入

導(dǎo)入CAD模型，通過(guò)File>import>Geometry彈出上圖CAD模型導(dǎo)入選擇窗口，選擇要導(dǎo)入的模型選擇對(duì)應(yīng)的單位制后點(diǎn)擊Import完成模型導(dǎo)入并點(diǎn)擊Close關(guān)閉窗口，建議統(tǒng)一導(dǎo)入stp格式文件。

切換到Model可以看到只有Components。在有限元計(jì)算時(shí)需要給模型（Components下屬的part集）指定一些屬性，CAD模型只是一個(gè)容器，在有限元計(jì)算時(shí)CAD模型并不參與計(jì)算，參與計(jì)算的是CAD容器里面被賦予的各類屬性值，這些屬性包括：材料屬性、單元屬性、截面屬性、厚度屬性等，上述屬性是根據(jù)模型的類型來(lái)設(shè)定的，材料是必需屬性，無(wú)論做任何分析材料屬性是必不可少的，單元屬性也必不可少但是需要根據(jù)網(wǎng)格類型確定采用那種單元類型，截面屬性和厚度屬性是針對(duì)線體梁和面殼結(jié)構(gòu)。如下圖，需要為每個(gè)屬性建立一個(gè)卡片，設(shè)置好屬性（卡片）后分別賦給Components下對(duì)應(yīng)的每個(gè)part，本例Components下只有一個(gè)part，且為實(shí)體模型，所以需要分別建立材料、單元屬性即可，建立屬性時(shí)可以在空白處右擊鼠標(biāo)Create>然后選擇要建立的屬性類別即可，如下圖: 

建立屬性卡片

上圖所示新增了Materials和Sensors兩個(gè)文件夾，分別是放置材料卡片集和單元卡片集下，這里新建名稱為steel的材料，右擊steel可以更改材料名稱。左鍵選中steel時(shí)，下方顯示材料相關(guān)的設(shè)置項(xiàng)，在空格點(diǎn)擊出現(xiàn)對(duì)號(hào)方可輸入?yún)?shù)，這里分別設(shè)置材料密度為7.85e-9t/mm^3；材料各向同性彈性模量為200000MPa；各向同性泊松比為0.3.

材料參數(shù)設(shè)置

同樣將新建的單元屬性名更改為solid185（這里的名字不會(huì)影響屬性，只是一個(gè)易于區(qū)分的名字），然后左鍵選中solid185，在下方出現(xiàn)單元相關(guān)的屬性設(shè)置，選擇Element Type下拉表中的solid185，其他是單元對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵字，一般默認(rèn)即可。

單元類型設(shè)置

上述過(guò)程就完成了所需要的屬性卡片的建立，然后需要將建立的屬性賦予對(duì)應(yīng)的part，左鍵選中stent，下方出現(xiàn)相關(guān)的設(shè)置項(xiàng)目，將Card Image切換為HM_COMP后出現(xiàn)需要分配卡片的三個(gè)項(xiàng)目分別是Type、Property和Material，因?yàn)樵摾Ｐ褪菍?shí)體，所以Property無(wú)需設(shè)置，Property一般用來(lái)添加梁?jiǎn)卧慕孛鎸傩浴卧暮穸葘傩约百|(zhì)量單元的質(zhì)量屬性等（一般除3D單元外的其他維度單元才用得上），分別分配好單元類型和材料就完成了屬性的分配工作。

屬性卡片分配

接下來(lái)是劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格會(huì)和CAD一同存放在對(duì)應(yīng)的part里，這里只有一個(gè)part。如果有多個(gè)part則在劃分每個(gè)part的網(wǎng)格時(shí)最好將網(wǎng)格存放在對(duì)應(yīng)的part下，這樣避免該part的網(wǎng)格被存放到其他part里面去，劃分網(wǎng)格時(shí)可以右擊part先將該part設(shè)置為當(dāng)前。

劃分好網(wǎng)格后part就包含了兩部分內(nèi)容，一部分是CAD模型，一部分是網(wǎng)格，畫(huà)好網(wǎng)格后可以隱藏CAD模型也可以刪除CAD模型，因?yàn)橛?jì)算時(shí)CAD模型是不參與計(jì)算的，這里建議隱藏即可，以便后面做模型修改。

下面導(dǎo)出CDB文件，CDB文件是APDL承認(rèn)的文件類型。點(diǎn)擊菜單欄模型輸出按鈕，選擇類型為Solver Deck，文件類型選擇ANSYS，保存的文件路徑不要有中文，點(diǎn)擊Export完成輸出。

APDL讀入。啟動(dòng)Mechanical APDL，如下圖點(diǎn)擊File>Read Input from選擇剛才保存的CDB文件，根據(jù)模型的大小讀入耗費(fèi)的時(shí)間不同（一般模型中有大量連接單元時(shí)讀入比較耗時(shí)），讀入完成后一般不會(huì)在顯示窗口自動(dòng)顯示，需要通過(guò)Plot>Element才能顯示出模型的網(wǎng)格。

下一步就是通過(guò)ANSYS的GUI操作或輸入命令的方式來(lái)進(jìn)行邊界條件和載荷的施加以及計(jì)算的設(shè)置，邊界條件和載荷施加以及求解器設(shè)置也可以在Hypermesh中完成，后面文章會(huì)再進(jìn)一步分享，ANSYS計(jì)算完成后會(huì)生成RST格式文件，保存了計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，可以讀入hypermesh的hyperview模塊來(lái)進(jìn)行后處理顯示。當(dāng)然，如果確定了后處理想要的結(jié)果，通過(guò)參數(shù)化命令來(lái)獲得想要的結(jié)果也是非常高效的。

除了上述模式將CDB文件讀入APDL進(jìn)行分析計(jì)算外也可以讀入ANSYS workbench進(jìn)行分析計(jì)算，后面文章進(jìn)一步介紹。下一篇《hypermesh-ansys聯(lián)合仿真-基本過(guò)程2》