Guida pratica alle funzionalità di base di Hypermesh

Elenco delle funzionalità di Hypermesh

Generalità varie

Unità di misura: Il programma non ha unità di misura preimpostate. Prende solo dei valori senza tener conto delle unità di misura. L’utente deve per tanto immettere dei valori coerenti tenendo in mente un set di unità di misura appropriato. Un set coerente può essere: [tonnellate, millimetri, (Newton), (Megapascal), secondi]. Modulo di Young viene espresso per acciaio in 10^5 [MPa] e densità dell’acciaio vale 7.9e-09 [tonn/mm³]. Se si esprime invece un set [chili, millimetri, Gigapascal, millisecondi, KiloNewton] set tipicamente usato in Radioss.

• Limiti MESH:
  • Tet-Collapse: Se sotto 0,1 il modello NON GIRA
  • Jacobian: Sotto 0,4 il modello NON GIRA
  • Warpage (elementi 2D): Sopra 45 il modello NON GIRA
  • Aspect ratio possibilmente minore di 10 (controllare se è solo un suggerimento)

Controllo geometria

• Trovare superfici duplicate: Geom, Defeature, Duplicate. Si imposta una tolleranza e si cercano le superfici duplicate.
• Cambiare uno spigolo di colore: Geom, Edge Edit, Toggle. Seleziono o spigolo con il tasto destro.
• Unire due bordi vicini: Geom, Edge Edit, Toggle, si imposta una tolleranza e si seleziona uno dei due spigoli.
• Definire un sistema di riferimento Locale: Analisys, System, Create by axis direction. Assicurarsi che il sistema sia Rectangular, selezionare nodo di origine. Nel selettore “nodes” si decidono i nodi in cui verranno creati sistemi di riferimento tutti uguali a quello che si va a creare. Si seleziona poi un nodo per definire l’asse x ed un altro nodo che definisce il piano x-y. Il programma a questo punto piazza l’asse y ortogonale all’asse x nel piano x-y e l’asse z ortogonale ad x e ad y. Se si vuole definire un sistema di riferimento cilindrico si utilizza la medesima procedura. Come asse x si intende il raggio, con il piano x-y si definisce il piano entro cui è contenuta la coordinata theta e l’asse z viene calcolato di conseguenza. Per assegnare il nuovo sistema di riferimento a determinati nodi, dal sottopannello assign selezionare i nodi e il sistema di riferimento dalle apposite caselle. Cliccare poi “set reference” e controllare che in basso a destra il comando venga preso.
• Scalare un modello: Tool, Scale, Impostare un nodo rispetto cui scalare e il rapporto di scalatura. Scegliere inoltre i solidi da scalare.

Strumenti e procedure di creazione mesh 1D

• Line Mesh: 1D, Line Mesh, Selezione linee da meshare (posso alternativamente selezionare nodi) e dimensione dell’elemento, Inserisco Proprietà (Contiene info riguardo la sezione) e seleziono tipo di elemento da creare, clicco mesh per meshare. Permette di creare mesh 1D a partire da linee.
• HyperBeam: Permette di creare sezioni standard tramite una procedura di tipo grafico. 1D, HyperBeam, seleziono “Standar Section” e il tipo di sezione da creare e si viene rimandati ad un editor in cui creare le sezioni di interesse. Una volta creata al a sezione per uscire da HyperBeam faccio “File, Exit” e si ritorna in Optistruct.
• Tipi di elementi 1D definibili: PBEAM (CBEAM) Definisce un elemento capace di sopportare tutti i carichi previsti dalla teoria della trave. Risulta essere dunque soggetto a Carico Normale, Torsione, Taglio. Nel pannello di definizione della proprietà devono essere assegnate Area della sezione, momenti di inerzia lungo le due direzioni principali e momento polare di inerzia. Può esser definito anche una componente di massa non strutturale. PROD (CROD) definisce un elemento in grado di sopportare solo carico normale (Eventualmente momento torcente??) PBAR (CBAR) Definisce un elemento in grado di sopportare tutti i carichi previsti da PBEAM con eccezione del taglio (Trave di Eulero). PBEAML (CBEAM) SI definisce un elemento con le stesse capacità di PBEAM ma la sezione viene creata utilizzando le librerie di HyperBeam. L’orientazione della sezione viene specificata al momento della creazione dell’elemento 1D (Line Mesh). Ci si può riferire ad una sezione di Hyperbeam anche da PBEAM o PBAR. NEL MODELLO CREATO PER ESERCIZIO DELLO SGABELLO ho creato sezione con Hyperbeam e mesh con Line mesh. Tipo di elementi impostato nel line mesher “bar2”. Tipo di proprietà impostata nella card che specifica la proprietà “PBEAM”.

Strumenti e procedure di creazione mesh 2D

• Ruled: 2D, Ruled, mesh w/o surface (crea solo mesh e non una superficie). Crea lo stesso numero di elementi lungo i due insiemi di bordi selezionati. Possibile nell’editing impostare eventuale bias e/o rifiniture ulteriori.
• Automesh: 2D, Automesh. Metodo veloce per creare mesh 2D. Per superfici curve è possibile inserire impostazioni che permettono di approssimare la curva della superficie.
• Washer: Pannello Utility (scheda in alto a destra accanto alle schede Model e Mask. Se non è presente dalla barra degli strumenti spuntare la voce “Utility menu” dal pannello “view”), Geom/mesh, Add Washer. Deve esser selezionato un nodo sulla superficie di un foro. Crea una corona di elementi attorno ad un foro.
• Line Drag: 2D, Line Drag, Drag Geom, Node List e Line List. Da una serie di nodi creo un elemento 2D.
• Skin: 2D, Skin, seleziono 2 di 3 superfici. Usato per meshare fazzoletto di rinforzo piastra.
• Faces: Creo un elemento 2D a partire da un elemento 3D. Tool, Faces, seleziono componente o elementi da trattare, imposto tolleranza e clicco “Find faces”. I nuovi elementi sono piazzati in un nuovo componente ^faces.

Strumenti e procedure creazione mesh 3D

• Line Drag: da una serie di elementi 2D crea elementi 3D. 2D, Line Drag, seleziono una serie di elementi 2D.
• Linear Solid: 3D, Linear solid, seleziono superfici di partenza ed arrivo (già meshate con elementi shell) e indico 3 nodi su ogni superficie che forniscono l’allineamento necessario. Crea elementi esaedrici che collegano le due superfici selezionate. Può essere ad esempio usato per meshare un tronco di piramide.
• Spin: 3D, Spin, Spin Elems, Seleziono elementi da estrudere lungo un arco di cerchio. Seleziono inoltre un angolo di rotazione, la direzione lungo la quale ruotare ed un nodo in cui mettere il vettore di rotazione.
• Solid Map: 3D, Solid Map, Multi Solids. Una volta selezionati i solidi da meshare il programma procede alla creazione della mesh.
• Drag: 3D, Drag, Drag Elems, scelgo elementi 2D da estrudere e segmento lungo cui estruderli.
• Tetramesh: 3D, Tetramesh, One Volume. Seleziono una delle superfici che delimita il volume chiuso. Per risultati migliori nell’approssimare la geometria è bene attivare proximity e curvature.
• Planes: 2D, Planes, Trimmed. Seleziono 4 nodi e creo un piano. Posso selezionare il numero di elementi che vanno lungo i lati.
• Element Offset: 3D, Element Offsett, Solid Layers. Lo strumento serve per creare una mesh solida a partire da una superficie che si è meshato con elementi 2D. Lo strumento estrude una mesh solida perpendicolarmente alla superficie meshata in 2D. Può essere usato con geometrie abbastanza complesse. Si selezionano gli elementi shell da estrudere, nella casella “along solid layers” consigliabile impostare su elems e selezionare gli stessi elementi shell selezionati precedentemente. A questo punto si deve impostare quanti strati si vuole e la distanza da estrudere.

Altri strumenti

• Equivalence: Tool, edges o faces, preview equivalce, equivalence. Selezionare edges quando si vuole fare un equivalence di elementi shell, faces per elementi 3D. Trova nodi in comune entro una certa tolleranza e li unisce. Garantisce la corretta connettività del modello. Usare con molta attenzione perché può portare a grossolani errori nella mesh del modello.
• Check Elems: Tool, Check Elems, controllo di vari parametri. Cliccando sulle caselle verdi il solutore evidenzia gli elementi che non rispettano i parametri preimpostati. Il parametro che viene più spesso preso come riferimento è lo Jacobiano. Buona norma che sia sopra 0.4. VEDI INIZIO PER ALTRI LIMITI
• Quality Index: 2D, Quality index. Permette tramite mappa di colore di vedere la qualità degli elementi 2D creati. Eventualmente questi possono essere migliorati utilizzando i clean-up-tool (element optimize).
• Assegnare Proprietà: Components, Assign, seleziono componente e proprietà. Per controllare la corretta assegnazione posso impostare la vista “by prop” e controllare che il colore del componente cui si è assegnata la proprietà corrisponda al colore della proprietà che si è assegnato.
• Combinare più carichi statici definiti in diversi load-co