HyperMesh 2017案例分析视频精讲 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张云杰 著

图书标签:

• HyperMesh
• 有限元
• CAE
• 案例分析
• 视频教程
• 2017
• 网格划分
• 前处理
• 汽车
• 结构分析

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121320620

版次：1

商品编码：12155145

包装：平装

丛书名： 案例视频精讲系列

开本：16开

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

页数：464

字数：750000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：本书主要针对使用Hypermesh软件进行应用分析和计算的广大用户，是专为从事或即将从事航空航天、船舶、能源、机械、车辆、建筑、材料等领域的专业技术工作人员及在校学生编写的培训书籍，也可作为该类人员的自学书籍。

本书是建立在云杰漫步科技CAX教研室和众多CAE软件和CFD软件公司长期密切合作的基础上，通过继承和发展了各公司内部培训方法，并吸收和细化了其在培训过程中客户需求的经典案例，从而推出的一套专业案例讲解教材。本书本着服务读者的理念，通过大量的经典实用案例，对HyperMesh这个实用的CAE软件实际应用进行讲解，并配备案例视频讲解，使读者全面提升HyperMesh的应用水平。

内容简介

本书针对Hypermesh 14.0软件的有限元前处理功能，以精选的案例为主线，介绍Hypermesh 的有限元建模和后分析软件接口的全过程，重点介绍Hypermesh 14.0各个模型功能及操作步骤，并结合案例介绍Hypermesh与主流CAE软件联合应用各类型案例操作流程，以及复杂综合实例的演示。另外，本书还通过精选案例+视频精讲的方式，配备交互式多媒体教学光盘，便于读者学习和理解。本书可作为众多领域的在校生学习软件应用的教材，也可供上述领域的科研人员、企业研发人员，特别是从事应用计算的人员学习参考。

作者简介

云杰漫步科技CAX教研室2002年创办，从事CADCAMCAE方面的教学工作，其成员包括从事相关行业工作多年的工程师和教师，在相关行业内具有多年的教学培训经验，同时还和几大主要软件公司的培训部门有着密切的联系和合作。另外，CAX教研室在教学中依托云杰漫步多媒体科技公司的多媒体设计技术，不仅有着多媒体教程制作和网络远程教学的多年经验，还有着专业的网络技术论坛服务（www.yunjiework.com/bbs），为图书提供立体服务。

目录

目 录

第1章 建立结构梁几何模型案例 1
1．1 案例分析 2
1．1．1 知识链接 2
1．1．2 设计思路 2
1．2 案例操作 3
1．2．1 创建主要节点 3
1．2．2 创建截面模型 12
1．2．3 创建空心模型 28
1．3 案例小结 37
第2章 机壳二维单元有限元建模案例 38
2．1 案例分析 39
2．1．1 知识链接 39
2．1．2 设计思路 39
2．2 案例操作 40
2．2．1 创建主体面 40
2．2．2 编辑面 52
2．2．3 切割面 59
2．3 案例小结 74
第3章 异型板四面体单元有限元建模案例 75
3．1 案例分析 76
3．1．1 知识链接 76
3．1．2 设计思路 76
3．2 案例操作 77
3．2．1 创建板主体部分 77
3．2．2 创建布尔运算实体 97
3．2．3 创建四面体单元 111
3．3 案例小结 113
第4章 异型板六面体单元有限元建模案例 114
4．1 案例分析 115
4．1．1 知识链接 115
4．1．2 设计思路 115
4．2 案例操作 116
4．2．1 创建模型主体 116
4．2．2 编辑实体 139
4．2．3 创建六面体单元 143
4．3 案例小结 151
第5章 连杆有限元建模案例 152
5．1 案例分析 153
5．1．1 知识链接 153
5．1．2 设计思路 153
5．2 案例操作 153
5．2．1 创建主体 154
5．2．2 创建布尔减特征 173
5．2．3 创建有限元模型 187
5．3 案例小结 190
第6章 箱体有限元建模变形案例 191
6．1 案例分析 192
6．1．1 知识链接 192
6．1．2 设计思路 193
6．2 案例操作 193
6．2．1 创建箱体主体 194
6．2．2 创建侧边和孔 216
6．2．3 创建有限元模型 224
6．2．4 网格变形 227
6．3 案例小结 232
第7章 轴承有限元模型修改案例 233
7．1 案例分析 234
7．1．1 知识链接 234
7．1．2 设计思路 235
7．2 案例操作 235
7．2．1 创建轴承主体 236
7．2．2 创建保持架 249
7．2．3 创建及修改有限元模型 256
7．3 案例小结 263
第8章 轴承连接装配建模案例 264
8．1 案例分析 265
8．1．1 知识链接 265
8．1．2 设计思路 266
8．2 案例操作 266
8．2．1 创建轴承 267
8．2．2 创建轴承座 282
8．2．3 创建有限元模型 296
8．2．4 创建装配连接 299
8．3 案例小结 304
第9章 预应力板模态分析案例 305
9．1 案例分析 306
9．1．1 知识链接 306
9．1．2 设计思路 306
9．2 案例操作 307
9．2．1 创建预应力板 307
9．2．2 创建有限元模型 339
9．2．3 模态分析 342
9．3 输出模型文件 348
9．4 案例小结 352
第10章 托架接触非线性分析案例 353
10．1 案例分析 354
10．1．1 知识链接 354
10．1．2 设计思路 354
10．2 案例操作 355
10．2．1 创建托架模型 355
10．2．2 创建有限元模型 381
10．2．3 接触非线性分析 385
10．3 输出模型文件 393
10．4 案例小结 395
第11章 球体碰撞分析案例 396
11．1 案例分析 397
11．1．1 知识链接 397
11．1．2 设计思路 398
11．2 案例操作 398
11．2．1 创建球体及有限元模型 398
11．2．2 创建刚性墙 407
11．2．3 碰撞分析 412
11．3 输出模型文件 414
11．4 案例小结 416
第12章 翼面响应谱分析案例 417
12．1 案例分析 418
12．1．1 知识链接 418
12．1．2 设计思路 418
12．2 案例操作 418
12．2．1 创建翼面模型 419
12．2．2 创建有限元模型 427
12．2．3 响应谱分析 430
12．3 分析结果 453
12．4 案例小结 456

前言/序言

前 言

本书是“案例视频精讲系列”丛书中的一本，本套丛书是建立在云杰漫步科技CAX教研室与众多CAE软件和CFD软件公司长期密切合作的基础上，通过继承和发展了各公司内部培训方法，并吸收和细化其在培训过程中客户需求的经典案例，从而推出的一套专业案例讲解教材。本书秉承服务读者的理念，通过大量的经典实用案例对HyperMesh这个实用CAE软件的实际应用进行讲解，并配有案例视频讲解，使读者全面提升HyperMesh应用水平。

HyperMesh软件是一款功能强大的CAE应用软件，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面，最著名的特点是它所具有的强大的有限元网格划分前处理功能。目前，美国Altair公司推出了最新的HyperMesh 14.0版本，它更是集分析应用之大成，代表了当今CAE软件的技术巅峰。本书主要针对使用HyperMesh软件进行应用分析和计算的广大用户，依托HyperMesh 2017软件的实用功能，以精选的案例为主线，重点介绍HyperMesh 2017经典实用案例的操作步骤，主要包括建立几何模型、机壳二维单元有限元建模、异型板四面体单元有限元建模、异型板六面体单元有限元建模、连杆有限元建模、箱体有限元建模变形、轴承有限元模型修改、轴承连接装配建模、预应力板模态分析、托架接触非线性分析、球体碰撞分析和翼面响应谱分析等多个实用案例，并结合案例介绍HyperMesh与主流CAE软件联合应用各类案例操作流程，以及复杂综合案例的演示。书中的每个范例都是作者独立设计分析的真实作品，每一章都提供了独立、完整的设计制作过程，每个操作步骤都有详细的文字说明和精美的图例展示。本书还通过精选案例+视频精讲的方式，配有交互式多媒体教学光盘，便于读者学习和理解。

笔者的CAX设计教研室长期从事HyperMesh的专业设计和教学，数年来承接了大量的项目，参与HyperMesh的教学和培训工作，积累了丰富的实践经验。本书就像一位专业设计师，将项目运作时的思路、流程、方法和技巧、操作步骤面对面地与读者交流，是广大读者快速掌握HyperMesh 2017的自学实用指导书，同时更适合作为职业培训学校和大专院校计算机辅助设计课程的指导教材，也可供上述领域的科研人员、企业研发人员，特别是从事应用计算的人员学习参考。

本书还配有交互式多媒体教学演示光盘，将案例过程制作为多媒体视频进行讲解，由从教多年的专业讲师全程多媒体语音视频跟踪教学，以面对面的形式讲解，便于读者学习使用。同时光盘中还提供了所有实例的源文件，以便读者练习使用。关于多媒体教学光盘的使用方法，读者可以参看光盘根目录下的说明，本书光盘内容请到华信教育资源网的本书页面下载（www.hxedu.com.cn）或与责任编辑联系（QQ：76584717）。另外，本书还提供了网络的免费技术支持，欢迎大家登录云杰漫步多媒体科技的网上技术论坛进行交流：http://www.yunjiework.com/bbs。论坛分多个专业的设计板块，可以为读者提供实时的软件技术支持，解答读者问题。

本书由云杰漫步科技CAX教研室编著，参加编写工作的有张云杰、靳翔、尚蕾、张云静、郝利剑、贺安、郑晔、刁晓永、贺秀亭、乔建军、周益斌、马永健、朱怡然等。书中的设计范例、多媒体光盘均由北京云杰漫步多媒体科技公司设计制作，同时感谢电子工业出版社的编辑和老师们的大力协助。

由于本书编写时间紧张，编写人员的水平有限，因此，书中可能还有不足之处，在此，编写人员对广大用户表示歉意，望广大用户不吝赐教，对书中的不足之处给予指正。

编著者

HyperMesh 2017 案例分析视频精讲 前言 在当今复杂多变的工程领域，有限元分析（FEA）已成为不可或缺的工具，它能够帮助工程师预测产品在实际应用中的行为，从而优化设计、降低成本、缩短开发周期。而 HyperMesh 作为一款功能强大的前处理软件，其在模型创建、网格划分以及输入文件生成方面扮演着至关重要的角色。特别是在进行复杂的工程模拟时，一个高质量、精确的 FEA 模型是获得可靠分析结果的基础。 本系列视频教程，《HyperMesh 2017 案例分析视频精讲》，旨在为广大工程师、技术人员以及相关专业学生提供一个深入学习 HyperMesh 2017 软件在实际工程案例中应用的平台。我们深知，理论知识的掌握固然重要，但更关键的是能够将这些知识融会贯通，并将其应用于解决实际工程问题。因此，本教程的重点并非枯燥的软件功能罗列，而是通过一系列精心挑选的、具有代表性的工程案例，引导学习者一步步掌握 HyperMesh 2017 的核心功能和实用技巧。 教程特色与目标 本教程的核心理念是“实战导向，案例驱动”。我们将避开过于基础的概念介绍，而是直接深入到具体的工程场景中，从零开始构建 FEA 模型。通过观看和实践教程中的案例，学习者将能够： 理解 FEA 工作流程在实际应用中的体现： 从几何模型的导入与清理，到材料属性和载荷条件的定义，再到网格的生成与优化，最后输出特定求解器格式的输入文件，每个环节都将在案例中得到详细演示和讲解。 掌握 HyperMesh 2017 的关键功能模块： 教程将涵盖几何处理（如导入、清理、修复、特征识别）、网格划分（如单元类型选择、网格密度控制、网格质量检查与优化、特殊网格技术）、属性分配（如材料、截面、载荷、边界条件）、装配体建模（针对多体结构）等核心功能。 学习针对不同工程领域的建模技巧： 案例涵盖了汽车、航空航天、机械制造等多个领域，不同领域的建模需求和技巧各有侧重，教程将一一呈现，例如： 汽车领域： 车身结构强度分析、碰撞模拟的前处理、悬架系统动力学分析的网格划分。 航空航天领域： 复合材料结构建模、机翼气动弹性分析的网格生成。 机械制造领域： 齿轮、轴承等复杂零部件的精细网格划分、焊接结构和连接件的建模。 提升网格质量和模型可靠性： 网格质量直接影响 FEA 分析的精度和收敛性。教程将重点讲解如何通过参数设置、算法选择以及后处理工具来生成高质量的网格，并介绍常见的网格问题及其解决方法。 了解不同求解器的输入文件格式： HyperMesh 支持多种主流 FEA 求解器，如 Abaqus, ANSYS, Nastran, LS-DYNA 等。教程将展示如何为这些不同的求解器生成兼容的输入文件，并讲解一些针对特定求解器的设置要点。 培养独立解决工程建模问题的能力： 教程不仅仅是“照猫画虎”，而是引导学习者理解每一步操作背后的原理和逻辑，从而在面对新的工程问题时，能够灵活运用所学知识，独立完成 FEA 模型的构建。 教程内容概览（非详尽列表，重点在于案例的启发性） 本教程精心策划了一系列富有挑战性和实践意义的案例，每一个案例都将带领学习者深入探索 HyperMesh 2017 的某个或某几个关键功能。虽然无法在此一一列举所有案例的细节，但以下是一些将要涵盖的典型场景和技术点，旨在展现教程的深度和广度： 第一部分：基础几何处理与网格划分 案例一：简单实体零件的网格划分 导入 Parasolid, STEP, IGES 等格式的 CAD 模型。 几何清理与修复：删除重复曲面、缝合裂缝、打孔、倒角等。 特征识别与处理：如何自动识别和处理拔模斜度、圆角等工程特征，以及如何手动控制。 表面网格生成：四边形网格（Quad）和三角形网格（Tri）的生成策略。 实体网格生成：四面体网格（Tetra）、六面体网格（Hexa）以及混合网格的划分。 网格质量检查：SDR, AR, Jacobian, Taper 等质量参数的解读与优化。 单元类型选择：针对不同分析类型的单元选择（例如，壳单元、梁单元、实体单元）。 案例二：复杂曲面结构的网格划分 导入含有大量曲面和复杂拓扑的几何模型。 曲面网格的精细控制：局部网格密度调整、不同区域采用不同网格类型。 滑动和过渡网格的生成：确保不同区域网格尺寸衔接平滑。 “Mapped meshing” 和 “Free meshing” 的应用场景。 特殊网格技术：例如，在局部细节处生成更精细的网格。 第二部分：装配体建模与连接件处理 案例三：多体连接的结构件建模 导入多个独立的零件模型。 部件的装配与定位。 刚体连接、螺栓连接、点焊、面焊等连接件的模拟。 使用 HyperMesh 的连接器（Connectors）功能，例如：Bolt, Weld, Spotweld, RBE2/RBE3 等。 如何处理接触（Contact）问题，例如：绑定（Bonded）、滑动（Sliding）、无穿透（No Separation）等。 案例四：焊接结构件的网格划分与连接 识别和建模焊缝区域。 使用壳单元或实体单元模拟焊缝。 使用 HyperMesh 的自动焊缝功能。 将焊缝与主结构进行有效连接。 第三部分：高级网格技术与特定应用 案例五：薄壁结构件的壳单元建模 从实体模型自动提取中面（Mid-surfacing）。 壳单元的厚度定义和属性分配。 曲率变化大的区域的壳单元网格划分。 壳单元在强度分析中的应用。 案例六：细长杆件或框架结构的梁单元建模 梁单元截面的定义（例如，圆形、矩形、I 型钢等）。 如何从 CAD 模型生成梁单元的节点和单元。 梁单元在结构力学、振动分析中的应用。 案例七：复合材料结构的建模 铺层定义（Ply definition）和材料属性输入。 壳单元铺层（Composite Shell）的建模。 不同铺层方向的网格划分。 复合材料的失效准则与分析。 案例八：针对动态冲击或碰撞仿真的网格要求 使用 LS-DYNA 求解器为例，讲解高速碰撞对网格质量的特殊要求。 柔性体（Flexible Body）和刚体（Rigid Body）的创建。 接触算法的选择与设置。 网格自适应（Adaptive Meshing）的应用。 第四部分：属性定义与输出 案例九：复杂载荷和边界条件的定义 点载荷、线载荷、面载荷、体积载荷的施加。 固定约束、位移约束、弹簧约束等。 温度载荷、压力载荷的施加。 如何将这些定义与网格模型关联。 案例十：不同求解器的输出文件生成 针对 Abaqus, ANSYS, Nastran, LS-DYNA 等主流求解器，讲解如何进行输出配置。 参数设置的理解，例如：求解类型、输出变量、单元编号、节点编号等。 检查输出文件的内容，确保其正确性。 教程学习方法建议 为了最大化学习效果，我们强烈建议您： 1. 准备与教程配套的 HyperMesh 2017 软件环境。 2. 在观看视频时，同步进行操作。 不要仅仅满足于观看，动手实践是掌握软件的关键。 3. 下载并使用教程中提供的案例模型文件。 4. 遇到问题时，尝试回顾视频中对应的步骤，并结合教程的讲解进行思考。 5. 对于不理解的概念，可以查阅 HyperMesh 的官方帮助文档或相关的技术资料。 6. 积极思考，尝试在案例的基础上进行修改和扩展， 例如改变载荷条件、材料属性，观察结果的变化，这将极大地加深您的理解。 结语 《HyperMesh 2017 案例分析视频精讲》 是一次深入工程实践的旅程。我们相信，通过本教程的学习，您将能够有效地提升在 HyperMesh 2017 软件方面的建模能力，为您的工程分析工作打下坚实的基础，并在日益激烈的技术竞争中脱颖而出。让我们一起，用 HyperMesh 2017 剖析工程难题，创造卓越设计！

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格，简直像是一位经验丰富、不苟言笑的老师在面对一群求知若渴的学生。它没有太多煽情的语言，一切都以事实和流程为导向，冷静得近乎冷酷，但正是这种克制，让它显得格外可靠。我尤其关注其中关于网格划分质量控制的那几部分，作者似乎对“瑕疵网格”有着一种近乎偏执的警惕性。他详尽地解释了不同单元类型的特性、应力集中点的判断标准，以及如何通过局部细化来优化求解精度，这些内容在市面上那些追求效率的教程里是很少被如此深入探讨的。每一次操作的描述，都精确到我可以想象出屏幕上每一个菜单的点击位置，但更重要的是，它教会了我如何“预判”网格划分可能带来的后果，而不是等到计算结果出来再“打补丁”。这种前瞻性的指导，极大地减少了我在后续项目中的试错成本，让我从一个单纯的软件操作者，逐渐转变为一个能够掌控分析流程的工程师。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，初看之下，这本书的排版和视觉呈现略显保守，完全没有现在市面上那些追求“视觉冲击力”的科技书籍那样绚丽夺目。它更倾向于使用大块的文字和清晰的流程图，很多时候，你需要集中注意力去消化那些密集的专业术语。这使得它更像是一本案头工具书，而非睡前读物。然而，正是这种朴素的外表下，隐藏着对技术细节的极致挖掘。比如，在处理非线性材料模型那一章，作者对本构关系的选择和参数设定的敏感性分析，讨论得极为深入，甚至涉及到了材料实验数据的预处理方法，这已经超出了普通CAE入门书籍的范畴。它要求读者不仅要会用软件，还要对背后的物理和材料科学有基本的认知。对于我这种追求完美主义的人来说，这种深度恰如其分，它提供了一个坚实的学术基础，让我有信心去面对更复杂、更具挑战性的工程问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常正式，几乎没有任何口语化的表达，它更像是一份严谨的工程规范文档，要求读者必须保持高度的专注力。我最喜欢它在介绍高级建模技巧时所采用的对比分析方法。例如，在处理对称模型时，作者不仅展示了如何利用对称边界条件进行简化，还详细分析了在哪些特定情况下（如存在非对称载荷或材料非线性时）必须放弃简化，以保证结果的准确性。这种对“适用范围”的清晰界定，比任何“万能公式”都要重要得多。它培养了一种审慎的工程思维：任何简化都是以牺牲一定精度为代价的，关键在于这种代价是否在可接受的范围内。通过阅读，我学会了在追求效率和确保精度之间找到那个微妙的平衡点，这对于我处理实际项目中的时间限制和质量要求，提供了极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感受是“厚重”和“内敛”，它不像某些工具书那样急于展示最新的软件版本特性，而是更专注于那些跨越版本的、永恒不变的工程原理。我注意到，在讨论装配体接触定义时，作者花了大量的篇幅来对比不同的接触算法（如罚函数法、增广拉格朗日法等）的优缺点及其在不同工况下的适用性。这部分内容极具价值，因为它直接关系到计算的收敛性和最终结果的物理合理性。它没有简单地告诉你“选择哪一个按钮”，而是让你理解每种选择背后的数学权衡。这种基于原理的讲解方式，极大地提升了我对软件“黑箱”操作的透明度。我感觉自己不再是被软件牵着走，而是开始真正地掌控这把“利器”，能够根据实际的物理场景，做出最优化的设置决策，而不是盲目地遵循教程步骤。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透着一股老派的严谨劲儿，那种厚重的质感，让人一眼就知道这不是一本轻飘飘的速成指南。我记得当时拿到手的时候，那种纸张的触感，带着轻微的油墨味，就好像回到了大学时代翻阅那些经典教材的情景。它显然不是那种花里胡哨、充斥着大量无关紧要图片的“网红”书籍，更像是某个资深工程师在漫长的工作生涯中，精心提炼出的精华结晶。内容上，它给人的感觉是极其注重基础理论的扎实性，每一个章节的展开都显得步步为营，没有丝毫的跳跃感。我特别欣赏它在处理那些复杂几何模型时所展现出的耐心和细致，很多我以前在实际工作中遇到瓶颈的地方，似乎都能在这里找到线索。它不是直接给出“怎么做”的快捷键列表，而是会深入探讨“为什么这么做”的背后逻辑，这对于真正想把软件用得精深的人来说，是无价的财富。读完前几章，我能明显感觉到自己对有限元分析的理解深度有了质的飞跃，那种知识体系被重新梳理和加固的感觉，非常踏实。

评分☆☆☆☆☆

内容超级垃圾，整本书不讲如何分网，基本全篇就讲建点，线，面，体，还是特别简单的那种。然后用软件自动分了下四面体网格了事。主次不分，三维模型用这个软件建，脑子进水啦！

评分☆☆☆☆☆

很好！

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

好水的书，案例这么简单，也拿出来秀

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

一般

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

不建议购买，对于学习价值低

评分☆☆☆☆☆

一般