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HyperMesh二次開發助力提高仿真效率!

有限元: 2019-09-03 15:19:32 閱讀數: 217 分享到:

有限元仿真的操作流程依次為基礎模型創建、模型設置(包括接觸、載荷、約束、工況等的建立)、計算提交、結果讀取、數據處理、報告撰寫。由此可知,仿真基礎模型的創建是有限元仿真的首要步驟,其涉及中面抽取、厚度提取、零件命名、ID重排、材料賦予、屬性建立、網格劃分、焊接、模型檢查等項目。


然而,如若手動進行基礎模型創建,易出現以下問題:

(1)工作效率低,重復的零件選擇、字符輸入等操作占用了工程師大量時間;

(2)過程質量難以保證,由于工程師倦怠、疏忽等原因造成的字符輸入錯誤等將導致錯誤的基礎模型,乃至后續錯誤的分析結果和錯誤的優化建議;

(3)知識經驗不易積累,由于人員流動會造成優秀的經驗或技巧流失,造成損失。


有鑒于此,企業一般會對所使用的的CAE軟件進行二次開發,實現基礎模型創建的自動化,有效提高了操作效率和防錯性,以達到規范流程、簡化操作、封裝知識的目的。


元王代理的HyperMesh軟件是世界公認的優秀前處理軟件,廣泛應用于汽車、電子儀器、生物醫學、航空航天、工業設備和重型工程等行業產品開發過程中。HyperMesh軟件不僅提供了強大的前處理功能還提供了完善的API(應用程序接口),用戶可以根據自己的獨特需求利用Tcl/Tk語言結合這些API進行HyperMesh二次開發。使工程師從繁瑣的前處理工作中解放出來,將主要精力集中在解決問題的本質上,從而提高有限元分析工作的質量和效率。


  基礎模型自動化工具交互界面  

通過與分析工程師的實時交流,結合HyperMesh的編程語言特點,優化基礎模型創建時的各項動作,開發基礎模型自動化工具的交互界面,如下圖所示。



  基礎模型自動化工具各模塊功能  

基礎模型自動化工具分為中面抽取模塊、屬性材料建立模塊、網格劃分模塊、焊接模塊、模型檢查模塊,各模塊的具體功能如下所示。

(1)中面抽取模塊: 工具根據用戶提供的路徑自動導入數模; 自動對各鈑金抽取中面。

(2)屬性材料建立模塊:工具自動修改component的name和ID;工具自動為每個component建立對應的property卡片;工具根據用戶提供的BOM表路徑,讀取BOM表中的零件厚度值與材料;工具自動建立material卡片,并與component和property關聯;工具自動識別零件數模真實厚度,并與BOM表中的厚度值對比,并輸出不一致信息。

(3)網格劃分模塊:工具可根據默認的批處理網格劃分文件(*.param和*.criteria),進行BatchMesh;工具也可根據用戶指定的批處理網格劃分文件(*.param和*.criteria),進行BatchMesh。

(4)焊接模塊:根據用戶提供的焊點文件*.xml路徑,工具自動進行點焊的建立;根據用戶提供的*.xml路徑,工具自動進行縫焊的建立。

(5)模型檢查模塊:工具可自動進行幾何刪除、法向調節、自由邊檢查、重復單元檢查、未用屬性檢查、未用材料檢查、未用set檢查、空白set檢查、空白component檢查等,并修復。


  效率對比  

基礎模型自動化工具使用戶免除了重復的零件選取和龐雜的數據輸入, 以汽車背門基礎模型的中面抽取、屬性材料建立、焊接為例,分別進行基礎模型的傳統手動操作和工具自動操作, 用時對比下圖所示。 從中可發現, 采用基礎模型自動化工具后, 作業效率提高了70%。由此推廣到整車基礎模型的建立,可使工程師的工作效率得到極大提升。



  二次開發應用擴展   

通過開發獨立的自動化工具(不依附于前、后處理軟件),使用戶只需在交互界面中選擇仿真項目名稱和相關文件路徑,工具便后臺調用HyperMesh、 HyperView、求解器以及相應的腳本,即可進行其余仿真操作流程的自動化,包括模型設置、計算提交、結果讀取、數據處理、報告撰寫。


總結

通過進行仿真基礎模型創建的HyperMesh二次開發,避免了手動操作的諸多弊端,其可實現的成果包括:

(1)實現了仿真基礎模型創建的自動化,工作效率大幅提高;

(2)腳本自動運行,有效防錯,過程質量大幅提升;

(3)腳本規范了模型的命名和編號,有效保證了模型一致性;

(4)封裝知識經驗,不因人員異動而經驗流失,知識傳承有效改善;

(5)為仿真其余操作流程的自動化奠定了基礎。


聲明:文章部分內容數據引用自Altair技術大會論文集,如涉及作品版權問題,請聯系我們刪除或做相關處理。


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