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技术干货|热门仿真平台 HyperMesh CFD 功能详解:几何和网格(Part 1)

  • 2024-09-27
    上海
  • 本文字数:2747 字

    阅读完需:约 9 分钟

技术干货|热门仿真平台HyperMesh CFD功能详解:几何和网格(Part 1)

​HyperMesh CFD 的启动选项分为:


求解器选择:

  • Aerodynamics and Aeroacoustics:LBM 求解器 ultraFluidX 建模

  • General purpose CFD:通用网格法流体求解器 acuSolve 建模

用户界面

  • Geometry Repair:几何和网格处理 

  • Case Setup:ultraFluidX 虚拟风洞参数或 AcuSolve 参数

  • Post Processing:流体后处理模块 

  • Design Exploration:网格变形和 DOE


启动菜单选项


HyperMesh CFD 可保存为 3 种文件格式:

  • *hm:包含几何,网格和 acuSolve 的求解器参数

  • *vwt:包含了面网格和 ultraFluidX 虚拟风洞的设置

  • *hmcfd: 包含了以上两种格式


HyperMesh CFD 的主窗口布局:

  1. 主下拉菜单栏

  2. 功能按钮

  3. 模型树

  4. 主窗口

  5. 选择过滤器

  6. 视角工具

  7. 显示效果工具



File→Screen Capture 截图或录制操作视频


File→Solution 菜单切换两种 CFD 求解器的设置环境


Part Browser 管理模型树


  • 一个 Part 可以包含多个 Surface Body(片体)和 Solid Body(实体)。

  • 主窗口选中的对象高亮显示,同时模型树的对应名称黑体字显示。

  • 右键选中部件→Move to New Part 调整归属关系,也可鼠标左键拖拽部件名称到另外的目录

  • 支持部件名称模糊/匹配查找


部件名称模糊查找


部件名称匹配查找


部件名称命名


  • Solid Body 不能做面的分组,除非先右键选中部件→ Destroy Solid Topology,转为 Surface Body

  • Fix Surface Body 将对象转为 Solid Body 实体




用户可以将一个 Part 右键选中→Split 自动打散,每个 Body 归属于一个新的 Part。



Undo-Redo


用户可撤销或重做操作,但是并不是所有的操作都支持撤销。默认可撤销之前 100 次的操作,最大占用内存 2500 兆。用户可用在 File→Preferences→ Performance 修改默认值。


Undo 的快捷键是 Ctrl+Z,Redo 的快捷键是 Ctrl+Y



Topology 模式显示 CAD 特征线:

  • 红色 Free, 表示自由边

  • 绿色 Shared,表示封闭边

  • 蓝色 Suppressed, 表示特征线已被抑制

  • 黄色 T-Junctions, 表示 3 个面的共享边


基于面拓扑的网格划分方式会将网格节点自动投影到特征线上,如果两条特征线夹角过小,或相邻面穿透会造成局部网格畸变,用户可用 Geometry 工具箱清理。



模型选择模式:

  • Ctrl+鼠标左键,多选

  • Shift+鼠标左键,反选




相比较于经典界面的 HyperMesh, 新界面的右键菜单集成了大量的常用选择和检查功能。



右键选择工具:

  1. 关闭左键框选功能

  2. 左键框选形状

  3. 只选中和框选交叉的

  4. 只选择可见的


右键选择对象:

  • Displayed 当前可见的

  • Reverse Displayed 当前隐藏的

  • Adjacent 相邻的

  • Attached 相连接的

  • Face 选择面特征,默认特征角是 22.5° 可以在 File→Preferences→ Geometry 修改默认值 

  • Similar 选中相似特征

  • Save / Retrieve 将选中的部件临时寄存/调取


右键选择对象,Advanced 模式:

  • By Boundary 根据定义的边界类型,如 inlet/outlet/wall 等

  • By Group 根据用户自定义的分组

  • By ID 根据部件的编号

  • By Material 根据材料类型

  • By Mesh Controls 根据网格控制参数

  • By Parts 根据 Part 名称列表选

  • By Reference Frame 根据参考坐标系

  • By Solid Bodies 根据 Body 名称选

  • By Thin Solids 根据薄体选

  • By Topology 根据拓扑类型选,例如 Free Edge/Baffle/Non Manifold 等

  • By Feature 根据面特征选,例如圆柱面特征,倒圆特征等

  • By Metadata 根据 Metadata 关键词选择

  • By Boundary 根据定义的边界类型,如 inlet/outlet/wall 等

  • By Group 根据用户自定义的分组

  • By ID 根据部件的编号

  • By Material 根据材料类型

  • By Mesh Controls 根据网格控制参数

  • By Parts 根据 Part 名称列表选

  • By Reference Frame 根据参考坐标系

  • By Solid Bodies 根据 Body 名称选

  • By Thin Solids 根据薄体选

  • By Topology 根据拓扑类型选,例如 Free Edge / Baffle / Non Manifold 等

  • By Feature 根据面特征选,例如圆柱面特征,倒圆特征等

  • By Metadata 根据 Metadata 关键词选择


左上角选择过滤器为 Solid 或 Surface,左键选中对象,右键→Information,计算当前选择对象的体积或面积



根据左上角的选择过滤器对象是 Surfaces 或 Solids,右键→Find and Isolate,查找和定位当前显示模型面/体的拓扑问题。


Group 工具并不修改模型装配关系,仅给部件打标签,方便用户处理复杂装配体模型的分组。


用户可以切换显示模式,颜色用 Group 显示:



Create New Part 将选中的 Solid 挪到新建的 Part,Organize to Part 将选中的 Solid 挪到已有的 Part。这个功能和老版本 HyperMesh 的 Organize 工具类似。




选择/显示功能的快捷键


选择/显示功能的快捷键


主窗口左下角工具栏调整模型显示效果:

  1. 保存/调用视角状态

  2. 模型显示效果,Shaded、透明,半透明,显示特征点

  3. 网格特征线显示效果

  4. 调整模型显示方向

  5. 调整模型显示颜色

  6. 模型居中显示

  7. 切面显示 



Measure 工具测量长度、角度、半径、面积、边界范围等等。

  • 鼠标靠近圆的特征性,自动显示边长和半径

  • 测量任意 2 点的距离,Dx/Dy/Dz,在圆边长任意选 3 点识别圆心/半径

  • Get Distance 计算 2 个面之间的最短距离



Move 工具可以对模型旋转,平移,对齐操作。



鼠标左键按住 X / Y / Z ,对象只在一个方向上移动



鼠标左键按住方框 ,对象只在一个平面上移动



鼠标左键按住旋转 ,对象绕一个轴移动



鼠标左键选中坐标中心 ,对象任意方向上移动



对象可以交互式移动,也可以输入数值移动


  • 主窗口的右下角是 Snap 工具。

  • 用户在选择对象的时候,可以按住 Alt 键临时关闭 Snap 功能。

  • 在用 Move 工具移动对象的时候,按住 Shift 键,切换到移动参考坐标系图标



交互式移动可以打开 Collision detection 选项,对象在移动过程中遇到障碍物会停顿,如果用户继续拖动,对象就穿透到下一个障碍物再次停顿。



Collision detection 关


Collision detection 开


Convert 工具用于模型数据类型的切换,一共有 4 种数据类型:Geometry/ FE Geometry/ Mixed/ Lite。  有些工具栏和右键菜单功能只有在某些特定数据类型下才可用。



Convert to FE Geometry 网格尺寸可选 Normal /Fine /Coarse /User defined, 将整个模型转为不同分辨率的面网格,不能对单个部件进行转换。转换后会删除原始 CAD 数据。


数据类型的说明



整车模型 Lite 模式预览


Lite 数据类型查看大模型可以加速显示,减少内存消耗


Data Transfer 工具将当前选中的面网格数据导入到虚拟风洞,点击 Transfer,用户界面从网格建模切换到虚拟风洞建模环境。



用户也可以在主菜单下拉选项切换到 Case Setup,导入外部 STL 数据,切换到虚拟风洞建模环境。



本期的 HyperMesh CFD 功能详解分享就到这里啦,下一期我们将介绍关于 Geometry 的更多内容。


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