CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Đặc điểm của phần mềm
Nastran và Abaqus có khả năng tính toán mạnh mẽ, nhưng chúng gặp khó khăn trong việc xây dựng mô hình hình học và phân chia mạng lưới phần tử, đặc biệt với các mô hình phần tử hữu hạn phức tạp Để khắc phục vấn đề này, HyperMesh là giải pháp hiệu quả, cung cấp khả năng phân chia và sửa chữa mạng lưới phần tử vượt trội Ngoài ra, HyperMesh còn tích hợp khả năng trao đổi dữ liệu với các phần mềm phân tích PTHH phổ biến trên thế giới Sau khi hoàn tất việc phân chia mạng lưới phần tử trong HyperMesh, người dùng có thể dễ dàng chuyển sang các phần mềm phân tích PTHH để thực hiện tính toán.
Hình 1.1: Khả năng trao đổi của HyperMesh với các phần mềm khác
Lý thuyết về Phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH)
Phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) là một kỹ thuật số đặc biệt, hiệu quả trong việc xác định dạng gần đúng của một hàm chưa biết trong miền xác định V.
PPPTHH không tìm dạng xấp xỉ của hàm trên toàn miền xác định
Trong phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH), miền V được chia thành một số hữu hạn các miền con gọi là phần tử Các phần tử này kết nối với nhau tại các điểm định sẵn trên biên, được gọi là nút Hàm xấp xỉ được biểu diễn thông qua các giá trị của hàm hoặc giá trị đạo hàm tại các điểm nút Những giá trị này được gọi là bậc tự do của phần tử và được xem là các ẩn số cần tìm trong bài toán.
Phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) là một công cụ mạnh mẽ và linh hoạt, được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật, bao gồm phân tích ứng suất và biến dạng trong các cấu kiện cơ khí, ô tô, máy bay, tàu thủy, và các công trình xây dựng như nhà cao tầng và cầu Ngoài ra, PPPTHH còn hỗ trợ giải quyết các vấn đề lý thuyết trường như truyền nhiệt, cơ học chất lỏng, và điện-từ trường Nhờ vào sự phát triển của công nghệ thông tin và hệ thống CAD, việc tính toán và thiết kế các cấu trúc phức tạp đã trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn.
Quy tắc chia miền thành các phần tử
Việc chia miền V thành các phần tử V e phải thoả mãn hai quy tắc sau:
Hai phần tử khác nhau chỉ có thể chia sẻ những điểm chung nằm trên biên của chúng, điều này đồng nghĩa với việc không thể xảy ra giao nhau giữa hai phần tử Biên giới giữa các phần tử có thể được hình thành từ các điểm, đường hoặc mặt.
-Tập hợp tất cả các phần tử Ve phải tạo thành miền càng gần với miền
V cho trước càng tốt Tránh không được tạo lỗ hổng giữa các phần tử
Hình 1.2:Các dạng biên chung giữa các phần tử
Các dạng phần tử hữu hạn
Có nhiều loại phần tử hữu hạn, bao gồm phần tử một chiều, hai chiều và ba chiều Trong từng loại, đại lượng khảo sát có thể thay đổi theo bậc nhất (phần tử bậc nhất), bậc hai hoặc bậc ba Một số dạng phần tử hữu hạn phổ biến bao gồm
Phần tử bậc nhất Phần tử bậc hai Phần tử bậc ba
Phần tử bậc nhất Phần tử bậc hai Phần tử bậc ba
Phần tử bậc nhất Phần tử bậc hai Phần tử bậc ba
Phần tử bậc nhất Phần tử bậc hai Phần tử bậc ba
PPPTHH được thực hiện trong ba giai đoạn: tiền xử lý, xử lý và hậu xử lý
Bước 1: Tiền xử lý (Pre – Processing)
Trước khi xử lý, việc chia lưới một chi tiết là bước quan trọng để phân tích Hình học phức tạp được chia thành các phần tử đơn giản, giúp dự đoán tác động và phân tích phản ứng của các lực và tương tác bên ngoài Các phần tử này sẽ được định nghĩa về loại và độ dày vật liệu, sau đó thêm vào các lực cần thiết Chi tiết được chia lưới sẽ được chuẩn bị để thực hiện các phép tính, định dạng thông tin mà bước xử lý có thể hiểu và gửi đi để phân tích.
Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) là quá trình xử lý quan trọng trong kỹ thuật, sử dụng các phần mềm phổ biến như RADIOSS, Nastran, LS-Dyna, Abaqus và Ansys Bộ xử lý sẽ lấy thông tin từ tập tin đầu vào được tạo ra trong HyperMesh và thực hiện các tính toán cần thiết Kết quả thu được từ quá trình này bao gồm chuyển vị, ứng suất, biến dạng và gia tốc, cung cấp cái nhìn sâu sắc về hành vi của cấu trúc dưới tác động của các lực khác nhau.
Bước 3: Hậu xử lý (Post – Processing)
Sau khi xử lý, người dùng có thể xem lại kết quả của các trường hợp xử lý tại khu vực sau xử lý HyperView cung cấp các biểu đồ màu sắc và hình ảnh động để làm nổi bật kết quả Thông tin có thể được xem xét, thay thế và hiển thị dưới dạng đồ thị, giúp người dùng dễ dàng phân tích và hiểu rõ hơn về dữ liệu.
GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM
Thao tác cơ bản trên phần mềm
Khởi động HyperMesh: Start menu, chọn All program > Altair
Thƣ mục làm việc (the start directory-Working Directory)
“Start Directory” hay “Working Directory” mặc định trên
HyperMesh là nơi tìm kiếm và lưu trữ các tập tin:
Các tập tin cấu hình (hmmenu.set, hmsettings.tcl, hm.mac…)
Các tập tin lịch sử dùng lệnh(command.cmf)
Các tập tin mô hình HyperMesh, dữ liệu FEM và các tập tin hình học
Start Directoryđược xác định như sau:
1 Click chuột phải vào đường dẫn Shortcut
3 Vào thư mục mong muốn trong Start In hoặc để trống tới thư mục mặc định, nơi Shortcut được dẫn tới
HyperMesh cung cấp tài liệu hướng dẫn toàn diện thông qua trợ giúp trực tuyến, có thể truy cập dễ dàng qua trình đơn kéo xuống hoặc phím "h" trên bàn phím Khi sử dụng phím "h", người dùng sẽ nhận được tài liệu giúp đỡ "thông minh", mở ngay trên bảng điều khiển đang hoạt động Ngoài ra, phần trợ giúp còn bao gồm hướng dẫn chi tiết về nhiều chức năng nâng cao của HyperMesh.
Hình 2.1:Giao diện chính của HyperMesh
Thiết kế cho người mới sử dụng HyperMesh
_Dễ dàng điều hướng tới các Panel
Xử lý quá trình làm việc đơn giản
Hành động / Đối tượng / Phương pháp
_Hành động : Create, Edit, Delete _Đối tƣợng : Để thực hiện đối với hành động _Phương pháp : Để thục hiện hành động trên đối tƣợng
Hình 2.2:Panel từ thanh menu xổ xuống
Hình 2.3: Panel sử dụng biểu tượng đại diện cho panel phụ
Graphics area – vùng hiển thị mô hình
Toolbar – thanh công cụ với các biểu tượng truy cập
Pull Down Menu – thanh menu, nơi các chức năng chia theo nhóm
Menu Pages – thân chia Menu chính thành các nhóm cơ bản theo chức năng
Main Menu – chứa đựng “panel” được chia nhóm theo cột
Panels – các menu mục/chức năng để tương tác với HyperMesh
Sub-panels – chia các bảng nhỏ có chức năng tương tự như chức năng của bảng chính
Command Window – cho phép nhập và thực hiện lệnh
Tab Area – chứa các tab: Solver, Model, Utility, Include, Import, Export, Connector, Entity State…
Status Bar – cho thấy tình trạng hoạt động được thực hiện User profile
Mở và lưu trữ tập tin
Nhập mộttập tin vào phiên bản HyperMesh hiện hành
Lưu bài làm HyperMesh như một tập tin mô hình HyperMesh
Xuất tất cả hình học vào mộttập tin
Xuất tất cả dữ liệu hình học vào mộttập tin IGES
Xóa tất cả dữ liệu ở phiên bản HyperMesh hiện hành
Nhập mộttập tin RADIOSS tới phiên bản HyperMesh hiện hành
New.hm file – tạo mộtfile làm việc mới
Open.hm file – mở mộtfile có sẵn
Save.hm file – lưu file
Import – nhập một file bên ngoài vào môi trường
Nhập mộtfile hình học (iges, Step,…)
Export – xuất file ra các định dạng file khác
Xuất một file HyperMesh (H3D Fe, H3D Geometry) Xuất mộtfile Solver Deck
Xuất mộtfile hình học (iges, Step,…)
Load User Profile- mở cửa sổ User Profile
Load Results - tải một file kết quả cho bài xử lý trong HyperMesh
Run TCL Script/Command File
Click chuột trái mở trình duyệt để tải và chạy một tập tin TCL
Click chuột phải mở trình duyệt để tải và thực hiện mộttập lệnh.cmf
Bài tập: Mở và lưu tập tin
Bài tập này sử dụng các tệp mô hình bao gồm: bumper_cen_mid1.hm, bumper_mid.hm, bumper_end.iges, và bumper_end_rgd.fem Mỗi tệp mô hình chứa các thành phần riêng biệt, được lắp ráp để tạo thành mô hình bumper hoàn chỉnh.
Bước 1: Mở mô hình trong HyperMesh, bumper_cen_mid1.hm
Từ Pull-down menu, chọn File -> Open
Từ Standard toolbar, bấm Open.HM File
2 Mở file mô hình, bumper_cen_mid1.hm
Mô hình bumper_cen_mid1.hm bây giờ đã được tải lên (hình 2.5)
Hình 2.5: Mô hình bumper_cen_mid1
Bước 2: Import file mô hình trong HyperMesh, bumper_cen_mid1.hm
1 Truy cập vào thẻ Import theo cách sau đây:
Từ Pull-down menu, chọn File -> Import
Từ Standard toolbar, click Import
2 Từ thẻ Import trong vùng tab, chọn biểu tượng Import model
3 File seletion, click biểu tượng Open và chọn đến file bumper_mid.hm
Bây giờ mô hình bumper_mid.hm đã được nhập vào không gian làm việc (hình 2.6)
Hình 2.6: Mô hình bumper_mid.hm được thêm vào
Bước 3: Nhập file hình học IGES, bumper_end.igs
1 Từ thẻ Import trong vùng tab, chọn biểu tượng
2 File selection, chọn File type: iges từ menu xổ xuống
3 File selection, click biểu tượng Open chọn đến file bumper_end.iges
Dữ liệu hình học đã được thêm vào mô hình (hình 2.7)
Hình 2.7: Dữ liệu hình học thêm vào mô hình
Bước 4: Nhập file đầu vào RADIOSS Bulk Data, bumper_end_rgd.fem
1 Từ thẻ Import trong vùng tab, chọn biểu tượng Import Solver
2 File selection, chọn File type:RADIOSS (Bulk Data) từ menu xổ xuống
3 File selection, click biểu tượng Open chọn đến file bumper_end_rgd.fem
Hình 2.8: Mô hình sau khi nhập bumper_end_rgd.fem
Bước 5: Save bài làm với tên mô hình là practice.hm
1 Từ thanh menu chọn File -> Save as…
Bước 6: Xuất dữ liệu hình học của mô hình tới file IGES practice.igs
1 Truy cập vào thẻ Export theo cách sau đây:
Từ thanh menu, chọn File -> Export
Từ Standard toolbar, click Export
2 Từ thẻ Export, chọn biểu tượng Export Geometry
3 File selection, chọn File type: IGES
4 File selection, File: click biểu tượngOpen, dẫn đến thư mục chứa file, nhập tên practice.igs
Tất cả dạng hình học được tải lên HyperMesh (điểm, đường, mặt phẳng) bây giờ đã được lưu với tên nhập có đuôi.iges
6 Click Apply để xuất file
Bước 7: Xuất dữ liệu lưới của mô hình với file đầu vào RADIOSS Bulk Data practice.fem
1 Trong thẻ Export, chọn Export type: FE Model từ menu xổ xuống
2 File selection, chọn File type:RADIOSS (Bulk Data) từ menu xổ xuống
3 File selection, File: click biểu tượng open, dẫn đến thư mục, nhập tên practice.fem
Tất cả phần tử hữu hạn được tải trên HyperMesh (nodes, elements, loads…) bây giờ được lưu với tên có đuôi.fem
Bước 8 (Optinal): Xóa tất cả dữ liệu từ không gian làm việc hiện tại HyperMesh
1 Truy cập chức năng xóa một mô hình mới trong HyperMesh theo một trong các cách sau:
Từ thanh menu, click File > New…
Từ Standard toolbar, click vào biểu tượng New.hm File
2 Chọn Yes cho bảng thông báo hiện ra với câu hỏi "Do you wish to delete the current model? (yes/no)"
Bước 9 (Optional): Nhập tập tin hình học IGES đã được tạo trước đó, practice.igs
Tham khảo bước 3 để được hướng dẫn chi tiết
Bước 10 (Optional): Nhập tập tin đầu vào RADIOSS Bulk Data đã được tạo trước đó, practice.fem, đưa vào không gian làm việc hiện hành
Nhập tập tin practice.fem vào không gian làm việc hiện tại sẽ bổ sung dữ liệu vào HyperMesh hiện hành Để biết hướng dẫn chi tiết, hãy tham khảo bước 4 Sau khi hoàn thành các bước 8, 9 và 10, không gian làm việc HyperMesh sẽ bao gồm tất cả hình học và lưới dữ liệu đã có từ trước, được lưu lại ở bước 5.
Các panels lệnh trong HyperMesh
Trong HyperMesh, hầu hết các chức năng đều tập trung vào việc sử dụng các panels, được chia thành bảy trang Mỗi trang chứa bảng cho phép người dùng truy cập tất cả các chức năng của HyperMesh Dù bạn sử dụng thanh menu hay thanh công cụ để truy cập chức năng, phần lớn thông tin vẫn sẽ được nhập trong khu vực panels.
Phần này giới thiệu về các thuộc tính phổ biến và cách kiểm soát các bảng điều khiển Nó sẽ hướng dẫn bạn cách dịch các nút và các phần tử thông qua bảng điều khiển translate, đồng thời đo khoảng cách giữa các nút bằng bảng điều khiển distance.
Trong phần này, người học có khả năng:
Sử dụng bộ chọn đối tượng và đối tượng mở rộng từ menu lựa chọn giúp bạn dễ dàng chọn và bỏ chọn các nút cũng như các yếu tố trong khu vực đồ họa.
Sử dụng bộ chọn hướng để xác định vectơ dọc theo đó để dịch các nút và các phần tử
Chuyển đổi giữa các đối tượng khác nhau để lựa chọn, và các phương pháp để xác định vectors
Chuyển đổi giữa hai tùy chọn
Nhập, sao chép và dán, tính toán số
Sử dụng các chức năng menu nhanh để thực thi lệnh với nút trên chuột chứ không phải là cách click vào nút
Làm gián đoạn, nhưng không thoát ra, một bảng điều khiển để đi đến một bảng khác bằng cách sử dụng các phím chức năng trên bàn phím
Trong HyperMesh, có ba loại bố trí panel chính: panel cơ bản, panel kết hợp với panel phụ, và panel kết hợp với panel phụ được sắp xếp theo cột Bài viết này sẽ mô tả chi tiết giao diện và chức năng của từng loại panel.
Hình 2.10: Panel chứa các panel phụ bên trong
Hình 2.11: Panle chứa các panel phụ và có thêm các cột tùy chọn
Các panel được sử dụng từ trái qua phải và đối với cột là từ trái qua phải và từ trên xuống dưới theo các bước sau:
Hình 2.12: Bố trí và cách sử dụng panel
Bước này chỉ áp dụng cho các panel có panel con, nơi bạn có thể chọn các chức năng mong muốn bằng cách sử dụng nút radio phù hợp trên panel con Ví dụ dưới đây minh họa việc chọn chức năng "mặt phẳng" từ panel dự án.
Hình 2.13: Chức năng phụ trong panel
Bước này chỉ áp dụng cho panel với panel con được tổ chức theo cột Thông thường, bảng con được tổ chức vào cột khác nhau khi có hơn
7 bảng phụ tùy chọn Cột tổ chức theo nhóm có chức năng giống nhau trong toàn bộ trường hợp
Tổ chức cột theo nhóm có chức năng giống nhau là cần thiết khi bảng điều khiển không yêu cầu nhập thông tin Để thực hiện điều này, chọn panel phụ ở bước 1 và sau đó chọn phương pháp sử dụng trong panel phụ theo cột từ trên xuống dưới Ví dụ, bảng chỉnh sửa bề mặt sử dụng trim với chức năng phụ surfs/plane cho thấy ba cột cung cấp quyền truy cập vào các tùy chọn "with plane", "with surfs" hoặc "self intersecting surfs" (hình 2.14).
Hình 2.14: Panel được sắp xếp theo cột
Bước 3: “What to do it to”
Trong bước này, chọn các thực thể muốn thực hiện các chức năng trên Việc lựa chọn thực thể được thể hiện dưới đây
Bước 4: “How to do it”
Trong bước này xác định thông số để thực hiện các chức năng
Hình 2.15: Xác định thông số trên panel phụ
Click vào nút màu xanh lá cây "projected" thực hiện chức năng mong muốn trong khi nút “Reject" sẽ từ chối các chức năng thực hiện cuối cùng
Các công cụ trong panel lệnh
Trong panel lệnh có nhiều nút click và tùy chọn
Khi click, một cửa sổ pop-up xuất hiện, chọn một trong nhiều tùy chọn
Chọn một trong hai tùy chọn có sẵn
Khi nhấn vào nút màu vàng, một cửa sổ lựa chọn mở rộng sẽ xuất hiện, cung cấp các công cụ nâng cao giúp hỗ trợ việc chọn lựa các đối tượng một cách hiệu quả hơn.
Hình 2.16: Cửa sổ lựa chọn mở rộng
Công cụ chọn hướng và mặt phẳng
Hiển thị trục hay đối tượng được chọn để xác định hướng / mặt
Nhấp đúp chuột để truy cập và nhập tọa độ cho N1, N2, N3 và Base.
Chọn điểm để đặt mặt phẳng
N1, N2 và N3 o Chọn hai node (N1và N2) để xác định chiều từ N1đến N2 (hình 2.17)
Để xác định chiều từ N1 đến N2, cần chọn ba node (N1, N2 và N3) nhằm xác định mặt phẳng đi qua ba điểm Chiều dương vuông góc với mặt phẳng này sẽ tuân theo quy tắc bàn tay phải.
Hình 2.18: Chọn chiều dương theo quy tắc bàn tay phải
Bài tập: Sử dụng Translate Panel
Bước 1: Lấy các tập tin mô hình HyperMesh, bumper.hm
1 Truy cập vào panel File 1 trong các cách sau:
Trên menu File, click Open
Trên thanh công cụ, click biểu tượng Open và đi tới tập tin.hm
2 Click retrieve… và truy cập tới /tutorials/hm/bumber.hm
Bước 2: Trong translate panel, chọn nút (node) từ vùng đồ họa
1 Truy cập vào translate panel bằng một trong hai cách sau đây:
Từ thanh menu, chọn Geometry hoặc Mesh rồi sau đó chọn
Từ trang menu tool, chọn translate
2 Với nút (nodes) được chọn đã hiển thị, chọn thêm một vài nút nữa từ vùng đồ họa bằng cách click chuột trái vào góc của phần tử
Các viền xung quanh nó chỉ ra nó đang hoạt động; HyperMesh sẽ hiểu các nút được chọn là hành động tiếp theo
Một nút là vị trí ở mỗi góc phần tử Một nút lựa chọn được đánh dấu bằng vòng tròn nhỏ, màu trắng (hình 2.19)
3 Thiết lập lại các lựa chọn của các nút bằng cách click vào biểu tượng reset
Bước 3: Chọn và bỏ chọn phần tử từ vùng đồ họa
1 Click vào nút entity selector ( ) và chọn phần tử,
Entity selector với các nút
Trình đơn bật lên có chứa danh sách các thực thể mà có thể được dịch
2 Với bộ chọn elems hoạt động, chọn một số phần tử từ khu vực đồ họa Để chọn phần tử, click chuột trái lên phần tử cần chọn (dấu chấm ở trung tâm của phần tử)
Các phần tử được đánh dấu trắng khi được lựa chọn Hình 2.20
3 Bỏ chọn phần tử sử dụng nút chuột phải
Bước 4: Chọn và bỏ chọn sử dụng phương pháp cửa sổ chọn nhanh
1 Xác minh rằng elems chọn đang hoạt động
2 Di chuyển con trỏ chuột tới vùng đồ họa
3 Click và giữ phím Shift + nút chuột trái và di chuyển chuột để vẽ cửa sổ hình chữ nhật quanh các phần tử, và sau đó, thả phím
Tất cả các phần tử nằm bên trong cửa sổ hình chữ nhật là đã được chọn
4 Bỏ chọn phần tử bằng cách click và giữ phím SHIFT + nút chuột phải và di chuyển chuột để tạo ra cửa sổ xung quanh các yếu tố được chọn
5 Bấm phím SHIFT và nhanh chóng click nút chuột trái Cửa sổ xuất hiện (Hình 2.21), mà chứa bốn biểu tượng như minh hoạ trong hình ảnh sau đây:
Hình 2.21: Cửa sổ chọn nhanh
6 Chọn bên trong hình đa giác
7 Click, giữ phím Shift + nút chuột trái và di chuyển chuột đến quanh các phần tử không được chọn, và sau đó thả phím Shift + chuột trái Điều này vẽ ra cửa sổ đa giác chứ không phải là cửa sổ hình chữ nhật Tất cả phần tử bên trong cửa sổ này được lựa chọn
Bước 5: Chọn và bỏ chọn phần tử bằng cách sử dụng menu lựa chọn thực thể mở rộng
1 Click chọn elems và chọn reverse (chọn elems->reverse)
Việc lựa chọn các phần tử đã được đảo ngược có nghĩa là các phần tử được chọn sẽ trở thành không được chọn, trong khi các phần tử chưa được chọn sẽ được chọn.
Trình đơn xuất hiện chứa danh sách các chức năng cho phép người dùng chọn các phần tử Khi một chức năng được chọn, trình đơn sẽ tự động biến mất Nếu không muốn chọn, người dùng chỉ cần di chuyển con trỏ chuột ra khỏi trình đơn.
Hình 2.22: Menu bộ chọn thực thể mở rộng
Phần tử tiếp giáp với các phần tử đã chọn bây giờ được lựa chọn
Bước 6:Che khuất các phần tử, thiết lập lại việc lựa chọn, và chọn một vài phần tử liền kề
1 Trên thanh công cụ Visualization, click vào biểu tượng Shaded
2 Các phần tử được hiển thị trong chế độ shade (bóng mờ), chứ không phải là chế độ wireframe (khung)
3 Trong panel translate, click vào biểu tượng reset ( ) để xóa phần tử được chọn
4 Với bộ chọn elems hoạt động, chọn một vài phần tử được liền kề với nhau
Bước 7:Chỉ định hướng vector (N1 và N2) dọc theo đó để dịch các phần tử đƣợc chọn
1 Click vào direction selector switch ,
2 Trình đơn hiển thị trong hình 2.23 xuất hiện, chứa danh sách các vecto và mặt phẳng để xác định hướng để dịch các phần tử được chọn
Hình 2.23: Trình đơn Direction selector
3 Chọn N1, N2, N3 từ trình đơn hiện ra
N1 bây giờ có biên giới cyan cho thấy là bộ chọn hoạt động
Các phần tử đã chọn được hiển thị trong màu xám bởi vì chọn thực thể elems không hoạt động
4 Trong vùng đồ họa, chọn một vài phần tử cho N1
Nút đã chọn được đánh dấu bằng màu xanh lá cây Chọn hoạt động nâng cao đến N2
Nút đã chọn được đánh dấu màu xanh lam Chọn hoạt động nâng cao đến N3 Không chọn nút cho N3
Khi chọn hai nút N1 và N2, bạn cần xác định vecto hướng dịch từ N1 đến N2 Tiếp theo, hãy chọn một nút thứ ba N3 để xác định một mặt phẳng Chiều dịch được xác định là chiều dương của vecto trên mặt phẳng, theo quy tắc bàn tay phải.
Bước 8: Chỉ định khoảng cách để dịch các phần tử được chọn và sau đó dịch chúng
1 Click toggle ( ) để thay đổi magnitude = N2 – N1
Các phần tử đã chọn dịch theo hướng từ N1 để N2 bởi với đơn vị là N2 – N1
3 Chú ý bề dày, viền màu đen xung quanh nút translate Có thể
Click vào nút chuột giữa mà không cần Click translate +
Chọn phần tử đã được dịch lần nữa với kích thước N2 – N1
Các phần tử đã chọn được dịch theo vecto N1-N2 theo chiều âm và bây giờ đang ở vị trí ban đầu của nó
Bước 9:Đo khoảng cách giữa hai nút
1 Bấm phím chức năng F4 để gián đoạn, nhưng không thoát ra, từ panel translate đi đến panel distance trên trang Geom
Các phần tử và nút đã chọn trong panel hiện tại không hiển thị, nhưng vẫn được giữ nguyên trạng thái chọn Chúng sẽ xuất hiện trở lại khi bạn quay về panel translate.
2 Xác minh có two node (2 nút) trong panel phụ
Chú ý N1 là bộ chọn hoạt động
3 Chọn nút bất kỳ cho N1
Bộ chọn thực thể nâng cao tới N2
4 Chọn một nút gần N1 cho N2
Chú ý distance = giá trị phản ánh khoảng cách tuyệt đối giữa N1 và N2
5 Click vào trong distance = làm nổi bật giá trị
6 Bấm Ctrl + C để sao chép giá trị
7 Click return để quay trở lại panel dịch
8 Chú ý các phần tử và các nút đã chọn trong bảng điều khiển
Translate trước khi đến panel distance xuất hiện một lần nữa
Bước 10: Xác định kích thước để dịch các phần tử được chọn và sau đó dịch chúng
1 Chuyển đổi từ magnitude = N1-N2 tới magnitude=
2 Click vào magnitude = làm nổi bật giá trị
3 Bấm Ctrl + V để dán kích thước = giá trị kích thước đã sao chép từ bảng điều khiển kích thước
Các phần tử đã được chọn dịch theo hướng từ N1 đến N2 bằng kích thước hiển thị trong magnitude =
Các phần tử đã được chọn sẽ dịch theo chiều âm vecto N1-N2 và trở lại vị trí ban đầu
Bước 11: Phép tính 5.5*10.5 và xác định giá trị cho magnitude =
2 Click 5.5 sau đó click enter
Giá trị đã được tính trong cửa sổ tính toán là 5.775e +01
5 Click exit.Thoát bảng tính và magnitude =57.75
Có thể thay đổi giá trị trong magnitude bằng cách click vào để làm nổi bật giá trị hiện tại Sau đó nhập giá trị mới
Bước 12: Xác định vecto mới và dịch phần tử lần nữa
1 Click vào biểu tượng reset, để chọn hướng dịch
2 Chú ý N1là lựa chọn đang hoạt động
3 Chọn 3 nút cho N1, N2, N3 để xác định mặt phẳng
4 Click translate + hoặc click chuột giữa
Các phần tử bị dịch 57.75 đơn vị theo chiều dương của mặt phẳng đã xác định
5 Click return để quay trở lại trình đơn chính
Bài tập: Sử dụng panel Dimensioning để ghi kích thước
Bước 1: Lấy mô hình 2_holes.hm
Hình 2.24: Mô hình 2_holes.hm
Bước 2: Tạo kích thước cho bề dày của chi tiết
1 ClickGeometry>Edit>Surfaces>Dimensioningđểmở panelDimensioning
2 Click hai điểm trên mô hình để đo khoảng cách bề dày của mô hình
Hình 2.25: Chọn 2 điểm để đo bề dày mô hình
Kích thước có giá trị 0.375 được tạo ra giữa 2 điểm đã chọn, đó cũng chính là bề dày của chi tiết
Bước 3: Thay đổi giá trị chi tiết
1 Click vào 0.375 vừa xác định ở bước trên
Hình 2.26: Click chọn kích thước
2 Enter giá trị muốn thay đổi vào
Hình 2.27: Nhập giá trị mới
Chú ý là bề dày của chi tiết cũng thay đổi theo giá trị thay đổi
3 Click return để thoát khỏi panel
Bước 4: Sửa kích thước theo hướng
1 Click Geometry > Create > Nodes > Extract on Lines
2 Chọn đường thẳng để tạo nút như hình 2.28
Hình 2.28: Chọn đường thẳng tạo nút
3 Nhập 2 vào ô Number of nodes
4 Click create để tạo nút Những nút này sẽ được sử dụng để chọn vị trí bắt đầu của bề dày
Hình 2.29: Nút xuất hiện ở hai đầu đường thẳng
5 Click return để thoát panel
6 Click Geometry > Edit > Surfaces > Dimensioning
7 Click vào kích thước và nhập mộtrồi enter
Hình 2.30:Hai nút dịch chuyển đều vào giữa
Chú ý các thay đổi kích thước bằng nhau giữa các điểm so với vị trí ban đầu
8 Click reject để hủy bỏ thay đổi
9 Click vào điểm tròn phía dưới cùng của kích thước đang xác định Chú ý rằng mũi tên tại đó sẽ chuyển thành gạch ngang
Hình 2.31: Click chọn mũi tên thành gạch ngang
10 Thay đổi giá trị kích thước là 1
Hình 2.32: Giá trị thay đổi theo chiều đã chọn
11 Click reject để hủy bỏ thay đổi
12 Làm lại tương tự nhưng là với điểm ở trên cùng
Hình 2.33: Chiều chọn ngược lại
Bước 5: Tạo và chỉnh sửa kích thước đường kính của lỗ
1 Chọn hai điểm như trên hình 2.34
Hình 2.34: Chọn 2 điểm trên mép lỗ
2 Click để thay đổi giá trị 0.5
Hình 2.35: Thay đổi giá trị kích thước lỗ
3 Thay đổi kích thước ở lỗ còn lại
4 Click và thay đổi thành 1
Hình 2.36: Thay đổi kích thước lỗ còn lại
5 Click reject để hủy bỏ thay đổi
Bước 6: Chia lưới mô hình
5 Để chế độ automatic, nếu đang ở interactive thì nhấp để thay đổi
6 Click mesh để chia lưới
Hình 2.37: Chia lưới mô hình
Bước 7: Chỉnh sửa lại kích thước
1 Nhấn Ođể mở panel Options
3 Thay đổi topology revision thành remesh hoặc advanced remesh
4 Click return để thoát khỏi panel
6 Click vào giá trị bề dày và nhập giá trị là 1
Hình 2.38: Thay đổi kích thước sau khi chia lưới
7 Click vào đường kính lỗ và thay đổi giá trị
Hình 2.39: Thay đổi kích thước lỗ
Bước 8: Lưu lại bài làm.
Các chế độ hiển thị và điều khiển
Thanh công cụ StandardViews và ViewControls
Xoay góc theo nhiều phương khác nhau
Chức năng phím click chuột
+Ctrl và di chuyển chuột để xoay chi tiết
+Ctrl và click chuột trên mô hình để thay đổi tâm xoay
+Ctrl và click chuột trên màn hình đồ họa, ngoài mô hình để thay đổi tâm xoay trùng với tâm màn hình đồ họa
Phím giữa chuột (con lăn)
+Ctrl và xoay để Zoom
+Ctrl và click để zoom mô hình đầy màn hình
+Ctrl và di chuyển chuột để di chuyển màn hình đồ họa Các chế độ hiển thị mô hình
Geometry (Mô hình hình học)
Hình 2.40: Chế độ hiển thị hình học
Thanh công cụ Mask Được dùng để làm hiện lên hay làm ẩn đi các đối tượng được chọn:
MASK – ẩn các đối tượng được chọn
The "REVERSE" function allows users to toggle the visibility of hidden and displayed objects, while "UNMASK ADJACENT" reveals nearby objects that may be obscured Additionally, the "UNMASK ALL" feature brings all hidden objects into view, ensuring complete accessibility to all elements in the workspace.
MASK NOT SHOWN – ẩn các đối tượng nằm ngoài vùng quan sát
SPHERICAL CLIPPING – chỉ thưc hiện được trong vùng được chọn
FIND – tìm kiếm các đối tượng
DISPLAY NUMBER – hiển thị số thứ tự của phần tử
DISPLAY ELEMENT HANDLES – hiển thị phần tử
DISPLAY LOAD HANDLES – hiển thị kí hiệu điều khiện biên DISPLAY FIXED POINTS – hiển thị các điểm cố định
Là công cụ dùng để điều khiển các chế độ hiển thị của mô hình
Hiển thị mô hình (Geometry ) hay phần tử (Element )
Thay đổi màu sắc (click chuột phải)
Sắp xếp dữ liệu trong HyperMesh
Trong phần mềm HM, dữ liệu như mô hình, vật liệu và tải trọng được tổ chức thành các nhóm khác nhau, giúp đơn giản hóa việc quản lý thông tin Các nhóm này được gọi là Collectors.
HyperMesh có 10 loại collector khác nhau:
Component – chứa đựng mô hình và các phần tử
Multibody – Ellipsoids, Mbjoints, Mbplanes và các cảm biến
Assembly – chứa một hay nhiều mô hình lắp ráp
Load – chứa các điều kiện về tải trọng và ràng buộc
Property – xác định các đặc tính được gán cho mô hình hay phần tử
Material – xác định vật liệu của Property Collectors
System – chứa các hệ thống được thiết lập bởi người sử dụng
Beam Section – tiết diện cắt ngang của dầm
Một số phương pháp để tạo Collectors:
Click phải chuột ở vùng trống của Model Browser >> Create, sau đó lựa chọn Collectors để tạo (hình 2.42)
Ngoài ra, còn có thể chỉnh sửa, đổi tên, thay đổi số ID, màu sắc hoặc có thể xóa bỏ các Collectors đã được tạo
Từ Pull Down Menu >> Collectors >> Create, sau đó lựa chọn Collectors để tạo (hình 2.43)
Hình 2.43: Lựa chọn Collectors từ thanh menu
Material và Property Collectors được tạo bằng cách sử dụng Material và Property Pull Down (hình 2.44)
Hình 2.44: Bộ chọn Collectors được tạo từ Material và Property
Cũng có thể tạo các Collectors bằng cách sử dụng các icon trên thanh công cụ Collectors (hình 2.45)
Hình 2.45: Tạo các Collectors trên thanh công cụ
Current collectors are devices that determine the new entity selector at the location it selects They can be defined in two ways.
Trong trình duyệt mô hình bộ chọn hiện tại sẽ được tô đậm (hình 2.46)
Hình 2.46: Bộ chọn hiện tại
Trên thanh thông báo bên phải màn hình, bạn có thể thấy bộ chọn hiện tại Bằng cách nhấp vào bộ chọn này, cửa sổ sẽ mở ra cho phép bạn thay đổi bộ chọn hiện tại một cách dễ dàng.
Organize là một công cụ hữu ích giúp di chuyển các thực thể đến các bộ chọn khác Bạn có thể truy cập công cụ này trên trang công cụ, nơi nó sẽ mở ra một bảng điều khiển như hình 2.47.
Hình 2.47: Panel phụ khi chọn Organize
Bài tập: Sắp xếp lại mô hình Bumper
Bước 1: Lấy mô hình mẫu, bumper.hm
Hình 2.48: Mô hình bumper.hm
Bước 2: Tạo một thành phần đặt tên là geometry để giữ lại các hình học của mô hình
1 Truy cập vào panel component collector bằng một trong những cách sau:
Từ thanh menu, chọn Collector -> Create -> Components
Trên thanh công cụ Collector, click chuột compornent collector ( )
2 Đi tới panel phụ create
3 Đến ô comp name =, nhập geometry
4 Click color và chọn màu vàng
5 Click create để tạo bộ chọn thành phần, geometry
Click chuột trái một lần lên bất kỳ đâu trên cửa sổ HyperMesh để bỏ qua tin nhắn từ header bar
Thành phần geometry hiện đã xuất hiện trên thanh trạng thái và trở thành một phần quan trọng Tất cả các hình học và phần tử đã được tạo sẽ được tổ chức trong thành phần này.
6 Chuyển đổi Property Type thành No Property
7 Click return để trở lại menu chính
Bước 3: Tạo hai đường thẳng hình học và sắp xếp thành hai thành phần khác nhau
1 Truy cập vào panel line bằng một trong những cách sau:
Từ thanh menu, chọn Geometry -> Create -> Line
Từ menu chính, chọn trang Geom và click chọn Line
2 Đi tới panel phụ nodes
3 Với danh sách bộ chọn node hoạt động, chọn hai nút, nằm đối diện và chéo với nhau, giống với phần tử được chỉ bên hình dưới
Hình 2.49: Chọn hai nút chéo nhau
4 Click Create để tạo đường thẳng
5 Chú ý đường thẳng là màu vàng, cùng màu được gán cho các thành phần Đây là bởi vì đường thẳng được sắp xếp trên thành phần mặc định, geometry
6 Trên thanh status, nằm ở dưới cùng của màn hình, click geometry
7 Từ danh sách thành phần của mô hình, click chọn rigid
8 Bây giờ thanh status cho thấy các thành phần hiện tại như là rigid
9 Với danh sách bộ chọn node hoạt động, chọn hai nút, nằm đối diện và chéo với nhau trên bất kỳ phần tử
10 Click Create để tạo đường thẳng
11 Chú ý đường thẳng là màu hồng tối, cùng màu được gán cho rigid Đây là bởi vì đường thẳng được sắp xếp trên thành phần mặc định, rigid
12 Click return để trở lại menu chính
Bước 4: Di chuyển tất cả mặt phẳng hình học của mô hình tới thành phần, geometry
1 Truy cập vào panel Organize bằng cách sau:
Từ thanh menu, chọn Geometry hoặc Mesh, sau đó chọn
Từ trang tool, truy cập tới panel Organize
2 Đi tới panel phụ collectors
3 Chuyển bộ chọn entity thành surfs
Các bề mặt được đánh dấu màu trắng cho thấy đã được chọn, trong khi các bề mặt khác không hiển thị nhưng vẫn được chọn do đã sử dụng tùy chọn Surfs -> All.
5 Click dest = và chọn thành phần, geometry, từ danh sách các thành phần trong mô hình
6 Click move để di chuyển mặt được chọn tới thành phần, geometry
Bước 5: Di chuyển tất cả các vỏ phần tử của mô hình (quad và trias) vào thành phần, center
1 Chuyển đổi bộ chọn entity thành elems
Một danh sách các thành phần của mô hình xuất hiện
3 Chọn các thành phần mid1, mid2 và end
Chọn thành phần bằng click chuột trái vào tên, màu sắc hoặc hộp kiểm (check box) Một thành phần được chọn khi nó có dấu kiểm trong check box
4 Click select để hoàn thành việc chọn của thành phần
5 Đặt dest = tới thành phần, center
6 Click move để di chuyển các phần tử trong thành phần được chọn tới thành phần, center
Tất cả các vỏ thành phần bây giờ có màu xanh, cùng màu được chỉ định cho các thành phần
7 Click return để trở lại menu chính
Bước 6: Đổi tên thành phần từ center thành shells
1 Vào panel Rename bằng cách sau:
Từ thanh menu, chọn Collectors sau đó chọn Rename
2 Đi tới panel phụ individually
3 Xác định các kiểu thực thể được thiết lập comps
4 Click original name = và chọn thành phần, center, từ danh sách các thành phần trong mô hình
7 Click rename để đổi tên thành phần
8 Click return để trở lại menu chính
Bước 7: Xác định và xóa tất cả các thành phần rỗng
1 Truy cập vào panel Delete bằng mộttrong những cách sau:
Từ thanh menu, chọn Collectors sau đó chọn Delete > component
Từ trang tool, truy cập tới panel Delete
2 Chuyển đổi lựa chọn thành comps
3 Click preview empty Ở thanh message sẽ hiển thị tin nhắn: “3 entities are empty.” Đó là thành phần mid1, mid2 và end không có phần tử bên trong
4 Click bộ chọn thực thể, comps, danh sách các thành phần rỗng được xác định
Danh sách hoàn thành các thành phần của mô hình xuất hiện Các thành phần rỗng được đánh dấu actived trong check box
5 Click return để trở lại panel delete
Trên thanh message hiển thị tin nhắn: “Deleted 3 comps”
Bước 8: Xóa tất cả các đường thẳng hình học trong mô hình
1 Chuyển đổi bộ chọn entity thành line
Hai đường thẳng được tạo trước đó sẽ bị xóa
4 Click return để trở lại menu chính
Bước 9: Di chuyển thành phần, geometry, lên trên trong danh sách các thành phần
1 Truy cập vào panel Reoder bằng một trong những cách sau:
Từ thanh menu, chọn Collectors sau đó chọn Reoder > component
Từ trang tool, truy cập tới panel Reoder
2 Click bộ chọn comps để thấy danh sách các thành phần của mô hình
3 Trên phía phải của panel, click chuyển đổi name thành name(id)
4 Chú ý IDs của các thành phần ID cho shell là 1, ID cho rigid là
5 và ID cho geometry là 6
6 Click select để hoàn thành việc chọn
7 Kích hoạt các tùy chọn move to: front
8 Click reoder để áp dụng các chức năng của reoder tới thành phần, geometry
9 Thanh message hiển thị tin nhắn, “The selected collectors have been moved.”
10 Click bộ chọn comps 1 lần để xem lại danh sách sắp xếp lại của các thành phần
11 Chú ý thành phần geometry, bây giờ ở trên cùng của danh sách Tuy nhiên nó vẫn có ID là 6
12 Click return để trở lại menu chính
Bước 10: Ghi lại số các thành phần giống với vị trí của nó trong danh sách
1 Truy cập vào panel Renumber bằng một trong những cách sau:
Từ thanh menu, chọn Collectors sau đó chọn Renumber > component
Từ trang tool, truy cập tới panel Renumber
2 Đi tới panel phụ single
3 Chuyển đổi bộ chọn entity thành comps
4 Click bộ chọn comps để nhìn thấy danh sách các thành phần của mô hình
5 Trên phía bên phải của panel, chọn comps>> all
6 Click select để hoàn thành việc chọn
10 Click Renumber để ghi số lại các thành phần
11 Click comps để xem lại danh sách các thành phần của mô hình
12 Chú ý các thành phần được đánh số đúng với vị trí của nó trên danh sách
13 Click return để trở lại menu chính
Bước 11: Tạo 1 assembly có chứa các thành phần, shells và rigid
1 Truy cập vào panel assemblies bằng một trong những cách sau:
Từ thanh menu, chọn Collectors sau đó chọn Create > assemblies
Từ trang tool, truy cập tới panel Assemblies
2 Đi tới panel phụ create
5 Click bộ chọn comps để nhìn thấy danh sách các thành phần của mô hình
6 Chọn các thành phần shells và rigid
7 Click select để hoàn thành việc chọn
8 Click create để tạo assembly
9 Click return để trở lại menu chính
Bước 12: Tạo 1 load collector đặt tên là constraints
1 Truy cập vào panel Load collector bằng một trong những cách sau:
Từ thanh menu, chọn Collectors sau đó chọn Create > Load collector
Từ trang tool, truy cập tới panel Load collector
2 Đi tới panel phụ create
4 Click color và chọn màu đỏ
6 Click create để tạo load collector
Thanh message hiển thị thông báo: “The loadcol was created.”
7 Click chuột trái trên bất kỳ đâu trên cửa sổ HyperMesh để bỏ qua tin nhắn trên thanh message
8 Chú ý là loadcol constraints bây giờ xuất hiện trên thanh status Bộ chọn hiện tại được tải là constraints Bất kỳ loads nào được tạo ra sẽ được sắp xếp vào load collector
9 Click return để trở lại menu chính
Bước 13: Di chuyển một hạn chế của mô hình vào load collector, constraints
1 Từ trang tool, vào panel organize
2 Đi tới panel phụ collectors
3 Chuyển đổi bộ chọn entity thành loads
6 Trong trung tâm của panel, chuyển đổi displayed thành all
8 Xác minh dest = thiết lập tới load collector, constraints
9 Click move để di chuyển selected (constraints) vào load collector, constraints
Bước 14: Mở trình duyệt mô hình
Click tab model trong vùng tab nếu vùng tab mở Hoặc đi tới trình đơn View và chọn Model Browser Hình 2.50
Bước 15: Tạo một thành phần từ Model browser
1 Click chuột phải vào vùng trống màu trắng bên dưới danh sách của các thành phần, matterials, load collector, và hệ thống collector trong model browser
2 Từ thanh menu chọn Create > Component (Hình 2.51)
3 Click biểu tượng color và chọn màu của thành phần là màu hồng
4 Click Create để tạo thành phần (component) – Hình 2.52
Thành phần được đặt tên là component1được nối thêm vào danh sách
5 Trong model browser, click nút + bên cạnh các thực thể component để thấy rằng component1được in đậm trong danh sách để chỉ ra nó là thành phần hiện tại
Bước 16: Xem lại các phần tử lắp ráp từ Model browser
1 Click chuột trái vào nút + bên cạnh Assembly Hierarchy sau đó click nút + bên cạnh element để mở rộng cây của nó Chú ý rằng nó chứa hai thành phần, shells và rigid
Bước 17: Thêm thành phần, geometry và component1, vào lắp ráp assem_mid sử dụng Model browser
1 Click chuột trái vào tên thành phần, geometry, chọn nó
2 Click phím Ctrlvà click chuột trái vào tên thành phần, component1
Click phím Ctrl và click chuột trái vào một mục được chọn để bỏ chọn nó
3 Click chuột trái vào bất kỳ một trong các thành phần được lựa chọn và kéo con trỏ chuột qua assembly, assem_mid Khi assem_mid được đánh dấu, thả chuột
Thành phần được chọn được thêm vào assembly, assem_mid
Để chọn nhiều mục trong danh sách Model browser cùng một lúc, bạn hãy nhấn phím Shift và sử dụng nút chuột trái Đầu tiên, click chuột trái vào mục đầu tiên trong danh sách, sau đó giữ phím Shift và click chuột trái vào mục cuối cùng để hoàn tất việc chọn.
Bước 18: Đổi tên assembly, assem_mid thành assem_geom, từ Model Browser
1 Click chuột phải assem_mid và chọn rename
Assem_mid được đánh dấu và sẵn sàng chỉnh sửa
2 Đánh tên mới assem_geom và click enter
Bước 19: Xóa component1 từ model browser
1 Click chuột phải vào component1và chọn delete
2 Chọn Yes nếu đồng ý xóa, chọn No nếu không muốn xóa
Bước 20: Thiết lập thành phần hiện hành từ Model browser
1 Click chuột phải vào shells và chọn Make Current
Tên thành phần được tô đậm
2 Chú ý trên thanh header rằng thành phần xác định hiện tại là shells.
HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH
Mở một file CAD
HyperMesh cho phép mở trực tiếp các file CAD từ phần mềm thiết kế 3D khác hoặc các định dạng trung gian như IGES, STEP, tuy nhiên có thể gặp phải lỗi trên mô hình Để khắc phục vấn đề này, HyperMesh cung cấp nhiều công cụ hữu ích để chỉnh sửa lỗi trên mô hình Việc mở và chỉnh sửa file CAD mang lại nhiều ưu điểm cho người dùng.
Khắc phục các lỗi trên mô hình
Tạo ra mô hình đơn giản cho việc phân tích mô hình đó
Có thế chia lưới mô hình chỉ 1 lần
Đảm bảo tính kết nối của các phần tử sau khi chia lưới
Chất lượng của các phần tử được bảo đảm
Nhập mô hình vào HyperMesh
Từ Pull Down Menus >> File >> Import hay click chuột vào biểu tượng trên thanh ToolBars (Hình 3.1)
Có thể nhập mô hình được xây dựng từ một số phần mềm phổ biến như:
Unigraphics (NX1 đến NX5) hỗ trợ nhập file định dạng PRT và cung cấp một phần trình duyệt UG Để sử dụng Unigraphics, yêu cầu cần có truy cập vào mạng cục bộ hoặc mạng internet.
Catia V4, V5 o Hỗ trợ nhập các file.model (V4) o Thêm sự cho phép từ Altair là có thể nhập các file.catpart (V5)
Pro/E(Widefire, Creo) o Hỗ trợ nhập file.prt và.asm
Ngoài ra, HM còn hỗ trợ để mở các file được lưu dưới các định dạng trung gian:
3.2 CẤU TRÚC CỦA CÁC ĐỐI TƢỢNG HÌNH HỌC TRÊN MÔ HÌNH
Mặt phẳng Điểm/Đỉnh cố định (Fixed point)
Điểm kết hợp với mặt cong.
Không thể di chuyển ra khỏi mặt cong.
Nằm trên cạnh biên hoặc bên trong mặt cong.
Chia các cạnh biên rời rạc.
Đường thẳng kết hợp với mặt cong.
Xác định đường biên của mặt cong.
Không thể di chuyển ra khỏi mặt cong.
Có hai điểm cố định ở hai đầu mút.
Hình 3.2: Cấu trúc các đối tượng
Topology (Cấu trúc liên kết)
Cấu trúc liên kết giữa các bề mặt liền kề rất quan trọng trong HyperMesh, vì nó đảm bảo rằng áp lực, căng bề mặt và biến dạng được truyền tải chính xác tới các phần Khi nhập các tệp CAD, HyperMesh sẽ tự động nhận diện các kết nối từ tệp Đối với các định dạng trung gian như IGES hoặc STEP, HyperMesh áp dụng tính toán khả dung sai để xác định thời điểm hai cạnh cần được kết nối Mặc dù quá trình này thường diễn ra suôn sẻ, vẫn có thể xảy ra một số vấn đề với việc kết nối cần được sửa chữa trước khi chia lưới HyperMesh cũng dễ dàng hiển thị các kết nối bề mặt bằng cách sử dụng các cạnh màu sắc để người dùng nhận diện rõ ràng.
_Chỉ liên kết với 1 mặt cong.
_2 mặt cong gần nhau mà có Free edge ở giữa thì các cạnh đó không trùng nhau.
_Liên kết 2 mặt cong với nhau.
_2 mặt cong trùng nhau tại một cạnh.
_ Liên kết từ 3 mặt trở lên.
_Nhiều mặt cong kề nhau kết hợp lại thành một mặt
Hình 3.3: Cấu trúc liên kết
Cấu trúc liên kết trực quan
Việc biểu diễn các cấu trúc liên quan có thể được kiểm soát bằng việc kéo xuống các biểu tượng được tìm thấy trên thanh công cụ(hình 3.4)
Hình 3.4: Biểu diễn các cấu trúc
Các bề mặt và cạnh của đối tượng sẽ hiển thị màu sắc thành phần, trừ khi chức năng tùy chỉnh trong kết cấu liên kết được kích hoạt, lúc này bề mặt sẽ có màu xám và các cạnh sẽ mang màu sắc của các kết cấu liên kết.
By Comp: Bề mặt và cạnh sẽ luôn luôn được hiển thị trong các thành phần màu
By Topo: Bề mặt sẽ luôn luôn là màu xám, màu và các cạnh sẽ luôn luôn là màu của các kết cấu liên kết của nó
By 2D Topo: Chỉ có cấu trúc liên kết 2D sẽ được hiển thị trong màu kết cấu liên kết
By 3D Topo: Chỉ có cấu trúc liên kết 3D sẽ được hiển thị trong màu kết cấu liên kết
Mixed: Giống như Topo, nhưng các cạnh được tô màu theo kết cấu liên kết, trong khi các bề mặt sẽ có màu thành phần thay vì màu xám.
Trên thanh công cụ Options Topology biểu tượng , sẽ mở ra các tab (hình 3.5)
Tab này cho phép hiển thị hoặc ẩn các kết cấu 2D và 3D dựa trên dạng của chúng Ngoài ra, tab này còn giúp kiểm soát độ chính xác và sự biến đổi của hình dạng vùng màu trên biểu đồ kim loại.
Các chức năng khác trong tab này cho phép kiểm soát nhiều hơn như sau:
Connector , Constraints , Equation , Load , Morphing , Systems , Vectors
3.3 CÁC LỖI THƯỜNG GẶP KHI NHẬP MỘT FILE CAD (HÌNH 3.6)
Các bề mặt trùng nhau
Một số bề mặt bị thiếu
Hai cạnh không trùng nhau
Hình 3.6: Lỗi khi nhập file CAD
Một số công cụ dùng để sửa lỗi
HyperMesh cung cấp một số công cụ để chỉnh sửa lỗi trên mô hình đưa vào
Bảng chỉnh sửa cạnh (Edge Edit Panel) cho phép người dùng tìm kiếm các mặt có cặp Free Edge (cạnh không kết nối) và kết nối chúng thành Shared Edge (cạnh kết nối) Tính năng Toggle giúp chọn Free Edge trùng khớp với các Free Edge khác trong khoảng dung sai đã chỉ định Ngoài ra, tính năng Replace cho phép người dùng thay thế một cạnh bằng một cạnh khác.
Bảng chỉnh sửa điểm cho phép bạn thay thế một cạnh tại một thời điểm, đồng thời tách ra hoặc kết hợp các cặp cạnh tự do mà giữa chúng có các cạnh chung.
Defeature Panel o Duplicates: xác định và xóa bỏ các mặt trùng nhau
Surfaces Panel o Spline/ filler:chọn các đường thẳng hoặc cạnh để tạo ra các mặt mới
Hình 3.7: Panel chỉnh sửa nhanh
Quick Edit Panel chứa đựng nhiều công cụ chỉnh sửa mô hình
Chức năng của các tùy chọn trong Bảng Chỉnh Sửa Nhanh tương tự như các công cụ chỉnh sửa đã được trình bày trước đó, cung cấp hầu hết các công cụ thường được sử dụng.
Unsplit – Xóa / loại bỏ một cạnh đã được tạo ra bằng cách tách trong bề mặt
Toggle - tương tự như của bảng chỉnh sửa cạnh, thay đổi các loại cạnh trong dung sai cho phép
Filler surf – chọn một dòng trên một cạnh của bề mặt để tạo lại những bề mặt bị mất
Delete surf – tương tự như bảng điều khiển xóa (chỉ dùng cho bề mặt)
Replace point - Tương tự như bảng hiệu chỉnh điểm, di chuyển
Release point - Tương tự như bảng hiệu chỉnh điểm; phải được gắn với dòng
Hiểu rõ kích thước và quy mô của mô hình là rất quan trọng, vì nó đại diện cho nhiều đối tượng khác nhau, từ các con tàu lớn đến các linh kiện điện tử nhỏ Việc nắm bắt phạm vi tổng thể của mô hình giúp xác định kích thước của các phần tử trong toàn bộ mô hình, từ đó áp dụng cho các lưới cuối cùng một cách chính xác.
Thiết lập dung sai hiệu chỉnh theo các tiêu chuẩn toàn cầu đã được xác định là bước quan trọng trong quy trình Sau khi có kích thước phần tử, dung sai hiệu chỉnh có thể được thiết lập ngay lập tức, với giá trị tối đa không vượt quá 15-20% kích thước phần tử tiêu chuẩn Nếu vượt quá giới hạn này, sẽ dẫn đến biến dạng của lưới, ảnh hưởng đến hiệu suất của cấu trúc liên kết.
Sử dụng công cụ hiển thị cấu trúc liên kết để xác định những gì cần phải được sửa chữa
Tìm bề mặt trùng lặp và xóa chúng
Sử dụng tính tương đương để kết nối cặp cạnh càng nhiều càng tốt
Sử dụng thay thế nếu có nhiều thứ phải kiểm soát hơn cần thiết
Sử dụng filler để điền đầy các bề mặt bị mất
Bài tập: Nhập mộtfile CAD và hiệu chỉnh lỗi
Hình 3.8: Mô hình clip_repair.hm
Một số chế độ hiển thị mô hình trong HyperMesh
Hình 3.9: Các chế độ hiển thị trong mô hình
Các khu vực có màu đỏ và vàng trên mô hình chỉ ra những lỗi cần được sửa chữa để đảm bảo kết quả cuối cùng tương đồng với mô hình gốc.
Các tùy chọn hiển thị cho phép người dùng điều chỉnh chế độ hiển thị của mặt và các cạnh của mặt, bao gồm việc thay đổi kiểu hiển thị và hiện hoặc ẩn các điểm cố định trên bề mặt.
Hình 3.10: Hộp thoại điều khiển chế độ hiển thị
Hình 3.10 chỉ hiển thị tùy chọn Free, do đó tất cả các khu vực không có kết nối giữa các mặt hoặc có khe hở sẽ được thể hiện rõ trên màn hình đồ họa.
Nếu chọn tất cả các tùy chọn, các trạng thái của cạnh sẽ được hiển thị
Mô hình ban đầu sau khi được nhập vào HyperMesh (hình 3.11)
Mặt nhô ra ngoài Thiếu mặt
Hình 3.11: Mô hình ban đầu
Bắt đầu quá trình chỉnh sửa mô hình
Bước 1: Xóa mặt bị nhô ra tại góc lượn
1 Vào Delete panel bằng mộttrong những cách sau:
Từ menu Geometry >> Delete >> Surfaces
Chọn biểu tượng Delete trên thanh Toolbars
2 Chọn >>Surfs >> chọn mặt phẳng nhô ra như hình trên (Hình 3.11)
Bước 2: Tạo thêm mặt để vá lại mặt mới xóa và mặt bị thiếu
1 Từ trang Geom >> Surfaces panel >>Spline/filler
2 Thiết lập thông số như hình 3.12
Tự động tạo mặt từ các Free edge
Tạo tiếp với các mặt có sẵn
Hình 3.12: Tự động tạo mặt từ các cạnh không kết nối
3 Chọn mộtcạnh màu đỏ để tạo mộtmặt mới (hình 3.13)
Hình 3.13: Chọn cạnh để tạo mặt mới
4 Lập lại bước 3 để tạo mặt còn lại bị thiếu
Bước 3: Thay đổi giá trị dung sai hình học
1 Từ menu Preferences>>Geometry Options
2 Tại cleanup tol =, nhập vào giá trị 0.01
3 Click Return để trở về menu chính
Bước 4: Nối các cặp free edge bằng công cụ Equivalence
1 Vào Edge Edit panel bằng những cách sau:
Từ menu Geometry >> Edit >> Surface Edges >> Equivalence
Từ trang menu chính Geom >> Edge Edit
4 Chọn để nối các free edge có độ hở nhỏ hơn giá trị được nhập trong ô cleanup tol =
Một số chỗ trên mô hình vẫn còn free edge, vì những chỗ này có độ hở lớn 0.01
Bước 5: Sử dụng công cụ toggle để kết nối các free edge
2 Trong ô cleanup tol =, nhập giá trị 0.1
3 Chọn mộttrong các cạnh như hình bên dưới (hình 3.15)
Hình 3.15: Chọn cạnh trong vùng như hình
Bước 6: Kết nối các cạnh còn lại bằng công cụ Replace
3 Chọn các cạnh theo như hình bên dưới (Hình 3.16)
Một cửa sổ xuất hiện, thông báo giá trị của khe hở, chọn Yes để chấp nhận
Hình 3.17: Cửa sổ thông báo
5 Chọn Return để quay trở lại menu chính
Bước 7: Xác định và xóa những mặt giống nhau (Defeaturepanel)
1 Có thể vào Defeature panel bằng hai cách:
Thanh menu Geometry >> defeature >> duplicates
Trang menu chính Geom >> defeature
2 Thiết lập thông số giống hình 3.18:
5 Chọn delete để xóa tất cả các mặt giống nhau
Hình 3.19: Mô hình hoàn chỉnh sau khi đã được sửa lỗi
Bài tập: Chỉnh sửa file CAD bị lỗi khi đƣa vào HyperMesh Bước 1: Nhập file CAD vào HM
1 Từ thẻ Import trong vùng tab, chọn biểu tượng
2 File selection, chọn File type: IGES từ menu xổ xuống
3 File selection, click biểu tượng Open chọn đến file TAY DEN.IGS
Hình 3.20: Import file CAD tayden.igs
Bước 2: Xem và chỉnh sửa file CAD
2 Chọn By Topo để xem cấu trúc hình học
3 Xoay và quan sát mô hình
Kiểm tra xem mô hình có bị lỗi hay không
Hình 3.22: Chế độ hiển thị Topo
Các khu vực có màu đỏ và vàng trên mô hình cho thấy những lỗi cần được chỉnh sửa để đảm bảo kết quả cuối cùng giống với mô hình gốc.
Bước 3: Xóa các mặt bị lỗi
1 Vào Delete panel bằng mộttrong những cách sau:
Từ menu Geometry >> Delete >> Surfaces
Chọn biểu tượng Delete trên thanh Toolbars
2 Chọn >>Surfs >> chọn mặt phẳng nhô ra
Hình 3.23: Xóa mặt bị lỗi
Bước 4: Tạo thêm mặt để vá lại mặt mới xóa và mặt bị thiếu
1 Từ trang Geom >> Surfaces panel >>Spline/filler
2 Thiết lập thông số như hình 3.24:
Hình 3.24: Hiệu chỉnh ở panel phụ surface
3 Chọn mộtcạnh màu đỏ để tạo mộtmặt mới (hình 3.25)
Hình 3.25: Vá lại chỗ mặt vừa xóa
Hình 3.26: Hoàn thành vá mặt
5 Lặp lại # 3 để tạo mặt còn lại bị thiếu
Bước 5: Thực hiện lại các bước xóa và vá mặt để được mô hình hoàn chỉnh
Hình 3.27: Mô hình sau khi chỉnh sửa
Mô hình không còn các đường màu đỏ hay vàng là chấp nhận được
3.4 TẠO MẶT TRUNG BÌNH CHO MÔ HÌNH DẠNG TẤM
Trong HyperMesh, việc chia lưới mô hình để phục vụ cho việc tính toán, phân tích bao gồm có hai dạng:
Phần tử dạng lưới (Shell element)
Các lỗi thường gặp khi nhập một file CAD (Hình 3.6)
Các bề mặt trùng nhau
Một số bề mặt bị thiếu
Hai cạnh không trùng nhau
Hình 3.6: Lỗi khi nhập file CAD
Một số công cụ dùng để sửa lỗi
HyperMesh cung cấp một số công cụ để chỉnh sửa lỗi trên mô hình đưa vào
Bảng điều chỉnh cạnh Edge Edit Panel cho phép người dùng tìm kiếm các mặt có cặp Free Edge (cạnh không kết nối) và kết nối chúng thành Shared Edge (cạnh kết nối) Tính năng Toggle giúp chọn Free Edge trùng khớp với các Free Edge khác trong khoảng dung sai đã xác định Ngoài ra, tính năng Replace cho phép thay thế một cạnh bằng một cạnh khác.
Bảng chỉnh sửa điểm cho phép người dùng thay thế một cạnh tại một thời điểm Ngoài ra, tính năng tách ra hoặc kết hợp các cặp cạnh tự do với nhau cũng rất hữu ích, miễn là giữa chúng có các cạnh chung.
Defeature Panel o Duplicates: xác định và xóa bỏ các mặt trùng nhau
Surfaces Panel o Spline/ filler:chọn các đường thẳng hoặc cạnh để tạo ra các mặt mới
Hình 3.7: Panel chỉnh sửa nhanh
Quick Edit Panel chứa đựng nhiều công cụ chỉnh sửa mô hình
Chức năng của các tùy chọn trong Bảng Chỉnh Sửa Nhanh tương tự như các công cụ chỉnh sửa đã nêu trước đó, cung cấp hầu hết các công cụ thường được sử dụng.
Unsplit – Xóa / loại bỏ một cạnh đã được tạo ra bằng cách tách trong bề mặt
Toggle - tương tự như của bảng chỉnh sửa cạnh, thay đổi các loại cạnh trong dung sai cho phép
Filler surf – chọn một dòng trên một cạnh của bề mặt để tạo lại những bề mặt bị mất
Delete surf – tương tự như bảng điều khiển xóa (chỉ dùng cho bề mặt)
Replace point - Tương tự như bảng hiệu chỉnh điểm, di chuyển
Release point - Tương tự như bảng hiệu chỉnh điểm; phải được gắn với dòng
Hiểu rõ kích thước và quy mô của mô hình là rất quan trọng, đặc biệt khi mô hình đại diện cho nhiều loại đối tượng, từ các con tàu đến linh kiện điện tử Việc nắm bắt phạm vi tổng thể của mô hình giúp xác định kích thước của từng phần tử, từ đó áp dụng cho các lưới cuối cùng trong khu vực làm việc đồ họa trên màn hình máy tính.
Thiết lập dung sai hiệu chỉnh dựa trên các tiêu chuẩn toàn cầu đã được xác định trước là rất quan trọng Khi các kích thước phần tử đã được thiết lập, dung sai hiệu chỉnh có thể được thiết lập ngay lập tức Dung sai hiệu chỉnh tối đa được xác định bởi các chức năng của cấu trúc liên kết, và giá trị này không bao giờ vượt quá 15-20% kích thước phần tử tiêu chuẩn toàn cầu Việc vượt quá giới hạn này có thể dẫn đến biến dạng của lưới.
Sử dụng công cụ hiển thị cấu trúc liên kết để xác định những gì cần phải được sửa chữa
Tìm bề mặt trùng lặp và xóa chúng
Sử dụng tính tương đương để kết nối cặp cạnh càng nhiều càng tốt
Sử dụng thay thế nếu có nhiều thứ phải kiểm soát hơn cần thiết
Sử dụng filler để điền đầy các bề mặt bị mất
Bài tập: Nhập mộtfile CAD và hiệu chỉnh lỗi
Hình 3.8: Mô hình clip_repair.hm
Một số chế độ hiển thị mô hình trong HyperMesh
Hình 3.9: Các chế độ hiển thị trong mô hình
Các khu vực trên mô hình được đánh dấu bằng màu đỏ và vàng cho thấy những lỗi cần chỉnh sửa để đảm bảo kết quả cuối cùng tương đồng với mô hình gốc.
Các tùy chọn hiển thị cho phép người dùng điều khiển cách thức hiển thị mặt và các cạnh của mặt trong phần mềm Hộp thoại này cung cấp khả năng thay đổi kiểu hiển thị, cũng như hiện hoặc ẩn các điểm cố định trên bề mặt, giúp tối ưu hóa trải nghiệm làm việc và nâng cao hiệu quả thiết kế.
Hình 3.10: Hộp thoại điều khiển chế độ hiển thị
Trong hình 3.10, chỉ có tùy chọn Free được chọn, dẫn đến việc tất cả các khu vực không có kết nối giữa các mặt hoặc có khe hở sẽ được hiển thị trên màn hình đồ họa.
Nếu chọn tất cả các tùy chọn, các trạng thái của cạnh sẽ được hiển thị
Mô hình ban đầu sau khi được nhập vào HyperMesh (hình 3.11)
Mặt nhô ra ngoài Thiếu mặt
Hình 3.11: Mô hình ban đầu
Bắt đầu quá trình chỉnh sửa mô hình
Bước 1: Xóa mặt bị nhô ra tại góc lượn
1 Vào Delete panel bằng mộttrong những cách sau:
Từ menu Geometry >> Delete >> Surfaces
Chọn biểu tượng Delete trên thanh Toolbars
2 Chọn >>Surfs >> chọn mặt phẳng nhô ra như hình trên (Hình 3.11)
Bước 2: Tạo thêm mặt để vá lại mặt mới xóa và mặt bị thiếu
1 Từ trang Geom >> Surfaces panel >>Spline/filler
2 Thiết lập thông số như hình 3.12
Tự động tạo mặt từ các Free edge
Tạo tiếp với các mặt có sẵn
Hình 3.12: Tự động tạo mặt từ các cạnh không kết nối
3 Chọn mộtcạnh màu đỏ để tạo mộtmặt mới (hình 3.13)
Hình 3.13: Chọn cạnh để tạo mặt mới
4 Lập lại bước 3 để tạo mặt còn lại bị thiếu
Bước 3: Thay đổi giá trị dung sai hình học
1 Từ menu Preferences>>Geometry Options
2 Tại cleanup tol =, nhập vào giá trị 0.01
3 Click Return để trở về menu chính
Bước 4: Nối các cặp free edge bằng công cụ Equivalence
1 Vào Edge Edit panel bằng những cách sau:
Từ menu Geometry >> Edit >> Surface Edges >> Equivalence
Từ trang menu chính Geom >> Edge Edit
4 Chọn để nối các free edge có độ hở nhỏ hơn giá trị được nhập trong ô cleanup tol =
Một số chỗ trên mô hình vẫn còn free edge, vì những chỗ này có độ hở lớn 0.01
Bước 5: Sử dụng công cụ toggle để kết nối các free edge
2 Trong ô cleanup tol =, nhập giá trị 0.1
3 Chọn mộttrong các cạnh như hình bên dưới (hình 3.15)
Hình 3.15: Chọn cạnh trong vùng như hình
Bước 6: Kết nối các cạnh còn lại bằng công cụ Replace
3 Chọn các cạnh theo như hình bên dưới (Hình 3.16)
Một cửa sổ xuất hiện, thông báo giá trị của khe hở, chọn Yes để chấp nhận
Hình 3.17: Cửa sổ thông báo
5 Chọn Return để quay trở lại menu chính
Bước 7: Xác định và xóa những mặt giống nhau (Defeaturepanel)
1 Có thể vào Defeature panel bằng hai cách:
Thanh menu Geometry >> defeature >> duplicates
Trang menu chính Geom >> defeature
2 Thiết lập thông số giống hình 3.18:
5 Chọn delete để xóa tất cả các mặt giống nhau
Hình 3.19: Mô hình hoàn chỉnh sau khi đã được sửa lỗi
Bài tập: Chỉnh sửa file CAD bị lỗi khi đƣa vào HyperMesh Bước 1: Nhập file CAD vào HM
1 Từ thẻ Import trong vùng tab, chọn biểu tượng
2 File selection, chọn File type: IGES từ menu xổ xuống
3 File selection, click biểu tượng Open chọn đến file TAY DEN.IGS
Hình 3.20: Import file CAD tayden.igs
Bước 2: Xem và chỉnh sửa file CAD
2 Chọn By Topo để xem cấu trúc hình học
3 Xoay và quan sát mô hình
Kiểm tra xem mô hình có bị lỗi hay không
Hình 3.22: Chế độ hiển thị Topo
Các khu vực có màu đỏ và vàng trên mô hình chỉ ra những lỗi cần được sửa chữa, nhằm đảm bảo kết quả cuối cùng giống với mô hình gốc.
Bước 3: Xóa các mặt bị lỗi
1 Vào Delete panel bằng mộttrong những cách sau:
Từ menu Geometry >> Delete >> Surfaces
Chọn biểu tượng Delete trên thanh Toolbars
2 Chọn >>Surfs >> chọn mặt phẳng nhô ra
Hình 3.23: Xóa mặt bị lỗi
Bước 4: Tạo thêm mặt để vá lại mặt mới xóa và mặt bị thiếu
1 Từ trang Geom >> Surfaces panel >>Spline/filler
2 Thiết lập thông số như hình 3.24:
Hình 3.24: Hiệu chỉnh ở panel phụ surface
3 Chọn mộtcạnh màu đỏ để tạo mộtmặt mới (hình 3.25)
Hình 3.25: Vá lại chỗ mặt vừa xóa
Hình 3.26: Hoàn thành vá mặt
5 Lặp lại # 3 để tạo mặt còn lại bị thiếu
Bước 5: Thực hiện lại các bước xóa và vá mặt để được mô hình hoàn chỉnh
Hình 3.27: Mô hình sau khi chỉnh sửa
Mô hình không còn các đường màu đỏ hay vàng là chấp nhận được.
Tạo mặt trung bình cho mô hình dạng tấm
Trong HyperMesh, việc chia lưới mô hình để phục vụ cho việc tính toán, phân tích bao gồm có hai dạng:
Phần tử dạng lưới (Shell element)
Phần tử dạng khối (Solid element) được sử dụng trong các mô hình tấm có chiều dày mỏng dưới 5mm, trong đó các phần tử shell sẽ được tạo ra trên mặt trung bình của mô hình.
Các phần tử Shell được xem như là không có bề dày, chúng được hiển thị như là các đối tượng 2D và chiều dày thì được chỉ định
Trong HyperMesh, việc tạo ra mặt trung bình được thực hiện bởi công cụ Midsurface
Hình 3.28: Mặt trung bình của mô hình
Công cụ tạo và chỉnh sửa mặt trung bình
Sử dụng công cụ midsurface trong HM để thực hiện, có hai cách vào lệnh:
Trang menu chính Geom >> midsurface
Thanh menu Geometry >> Create >> midsurface
Hình 3.29: Công cụ tạo mặt trung bình
Auto midsurface: Tự động tạo mặt trung bình từ mô hình khối đặc hay mô hình mặt cong kín
Surface pair: Tạo mặt trung bình giữa hai mặt được chọn
Chỉnh sửa mặt trung bình
Hình 3.30: Công cụ chỉnh sửa mặt trung bình
Quick edit: sửa mặt bằng cách sửa vị trí các đỉnh của mặt
Assign target: giống như quick edit
Replace edge: giống như edge edit panel
Extend surface: kéo dài hai mặt cong cho đến khi chúng giao nhau
View thickness: xem chiều dày của mặt trung bình khi được chỉ định
Có được một khối lượng khép kín của bề mặt hoặc chất rắn
Để cải thiện quy trình sản xuất midsurface cho các bộ phận phức tạp, cần thực hiện việc defeature một khối lượng nhất định Điều này giúp đơn giản hóa thiết kế và nâng cao chất lượng sản phẩm Thông tin chi tiết về quy trình defeature có thể được tìm thấy trong phần 6 của chương này.
Tạo mặt trung bình sử dụng midsurface tự động
Xem mặt trung bình và sửa bất kỳ lỗi nào sử dụng công cụ chỉnh sửa
Bài tập: Tạo mặt trung bình cho mô hình clip_repair.hm
Mở file clip_repair.hm đã được chỉnh sửa ở bài tập chỉnh sửa mô hình clip_repair với tên clip_midsurface.hm
Bước 1: Tạo mặt trung bình từ midsurface panel
1 Vào midsurface panel bằng các cách sau
Từ thanh menu Geometry >> Create >> midsurface
Từ trang menu chính Geom >> midsurface
3 Thiết lập giống như hình 3.31:
Hình 3.31: Tạo mặt trung bình tự động
4 Chọn mộtmặt bất kì trên mô hình (hình 3.32)
5 Click nút extract để tạo mặt trung bình
Hình 3.32: Chọn mặt bất kỳ để tạo mặt trung bình
Bước 2: Thay đổi độ trong suốt của mô hình
1 Trên thanh công cụ Visualization chọn icon transparency Xuất hiện hộp thoại (hình 3.33a, b)
Hình 3.33b: Thanh thay đổi độ trong suốt
2 Chọn comps >> chọn đối tƣợng (lvl10)>> select >> return
Thay đổi vị trí con trượt tại thanh trượt transparency để thay đổi độ trong suốt (Hình 3.33b)
Bước 3: Save bài làm với tên clip_defeature
Làm đơn giản mô hình
Phần này tập trung vào việc thay đổi hình dạng của các phần để đơn giản hóa hình học, loại bỏ những chi tiết không cần thiết như lỗ nhỏ Việc loại bỏ các chi tiết này giúp phân tích diễn ra hiệu quả hơn và cải thiện chất lượng lưới Thay đổi hình học để đạt được hình dạng mong muốn cũng cho phép tạo ra lưới nhanh chóng hơn.
Trong phần này, người học có khả năng:
Lưới clip, xem xét chất lượng lưới, và xác định các tính năng được đơn giản hóa
Hủy bỏ philê bề mặt
Loại bỏ các lỗ nhỏ
Có nhiều đặc trưng hình dạng không ảnh hưởng đến kết cấu chính của mô hình và quá trình phân tích, do đó có thể loại bỏ chúng để nâng cao hiệu quả phân tích Việc này cũng giúp cải thiện chất lượng của lưới.
Các đặc trưng hình dạng là: (Hình 3.34)
Các lỗ được tạo để làm giảm trọng lượng của chi tiết
Các cạnh được bo tròn
Các góc lượn để lại do quá trình gia công
Hình 3.34: Đặc trưng hình dạng của mô hình
Công cụ làm đơn giản mô hình (defeature panel)
Cách vào công cụ defeature:
Trang menu chính Geom >> defeature
Hình 3.35: Panel làm đơn giản mô hình
Pinholes: tìm lỗ trên các mặt và mặt cong, sau đó bít các lỗ lại và đặt 1điểm tại tâm của các lỗ
Surf fillets: tìm các mặt bo tròn giữa hai mặt và kéo dài 2 mặt đó cho đến khi giao nhau
Edge fillets: tìm các cạnh tròn và làm cho vuông góc
Duplicates: tìm và xóa các mặt trùng nhau
Symmetry:xác định các mặt đối xứng nhau
Xóa tất cả các lỗ, mặt và cạnh bo tròn trên mặt trung bình được tạo từ bài tập trước
Lấy mô hình với tên clip_defeature.hm
1 Chọn defeature panel bằng cách:
Thanh menu Geometry >> defeature >> pinholes
Trang menu chính Geom >> deature
3 Trong ô diameter >Create>> 2D Automesh (F12)
Từ menu chính, chọn trang 2D, sau đó click automesh
5 Đối với mesh type: chọn mixed
6 Chuyển sang chế độ từ interactive qua automatic để tự chia lưới
7 Xác định elems to surf comp đã đươc thiết lập
9 Click vào mesh để chia lưới bề mặt
Hình 3.43: Mô hình sau khi sử dụng automesh
Bước 3: Đánh giá chất lượng lưới
1 Xoay, phóng to, và quay mô hình để xem xét các lưới đã được tạo ra
Lưu ý các chỗ mà lưới không được tạo ra trong các hàng và cột xung quanh
2 Truy cập vào panel Check element bằng cách thực hiện một trong các cách sau:
3 Từ menu kéo xuống, chọn Mesh>>Check>>Element, sau đó Check Element (F10)
4 Từ menu chính, truy cập vào Tool, và sau đó click vào check elems
7 Click vào nút length để đánh giá độ dài tối thiểu
8 Lưu ý các phần tử bị lỗi được kiểm tra Các cấu trúc liên kết sẽ được chỉnh sửa với độ dài trên và những cái khác sẽ bị loại bỏ
9 Click return để trở về menu chính
10 Sử dụng model browser để tắt hiển thị của các phần tử trong thành phần lvl10
Bước 4: Hủy bỏ các cạnh ngắn bằng cách kết hợp các điểm cố định
1 Truy cập Panel point edit bằng cách thực hiện một trong các cách sau:
Từ menu kéo xuống, chọn Geometry>>edit>>Fixed Points
Từ menu chính, chọn trang Geom, và sau đó click vào Point edit
3 Xác định Moved Point đang được chọn
4 Chọn điểm cố định thấp hơn như được chỉ ra trong hình dưới đây.(Hình 3.44)
5 Sau khi điểm được chọn, kích hoạt nút Retained point
6 Chọn điểm cố định trên như được chỉ ra trong hình dưới đây.(Hình 3.44)
7 Một khi điểm thứ hai được chọn, click Replace
Hình 3.44: Chọn các điểm cố định để thay thế
Bước 5: Hủy bỏ các điểm cố định nội thất cho tất cả các các bề mặt
2 Chọn Suppress và chọn tùy chọn at cursor
3 Chọn bốn điểm cố định như thể hiện trong hình dưới đây (Hình 3.45)
Mỗi điểm cố định sẽ bị xóa khi chọn nó
Hình 3.45: Các lỗ cố định khi chọn để xóa
4 Click return để trở lại menu chính
Bước 6:Thêm cạnh với bề mặt để kiểm soát mô hình lưới
1 Truy cậpsurface edit bằng cách thực hiện một trong các cách sau:
Từ menu kéo xuống, chọn Geometry>>Edit>>Surface
Từ menu chính, chọn trang Geom, sau đó chọn surface edit
3 Dưới node normal to edge, thiết lập các hoạt động để chọn nodes
4 Zoom vào khu vực chỉ ra dưới đây và chọn điểm cố định chỉ định (Hình 3.46)
5 Kích hoạt lựa chọn trên lines, chọn dòng như trong hình
Một khi cả hai điểm và đường được lựa chọn, một cạnh sẽ được tạo ra từ vị trí của điểm cố định vuông góc với đường
Hình 3.46: Chọn điểm cố định và dòng để chia bề mặt
6 Lặp lại bước 3, bước 4 và bước 5 cho điểm và dòng sau (hình 3.47)
Hình 3.47: Lựa chọn cho điểm tiếp theo
7 Lặp lại bước 3, 4 và 5 cho điểm và dòng sau(hình 3.48)
Hình 3.48: Chọn điểm cố định và dòng để chia bề mặt
8 Lặp lại bước 3, 4 và 5 cho điểm và dòng sau (hình 3.49)
Hình 3.49: Chọn điểm cố định và dòng để chia bề mặt
Bước 7: Thêm cạnh với bề mặt để kiểm soát mô hình lưới
1 Truy cập vào panel surface edit
2 Chọn trim with surfs/planes
3 Trong cột plane, thiết lập surfs
4 Chọn các bề mặt như trong hình dưới đây (Hình 3.50)
Hình 3.50: Bề mặt được chọn để tách
5 Nếu cần thiết, chuyển đổi direction thành N1, N2, N3 Click N1
6 Bấm và giữ nút chuột trái, và sau đó di chuyển nó trên cạnh ghi trong theo con số
Nhả chuột, click hai điểm bất cứ nơi nào dọc theo mép Không chọn điểm thứ 3
Các nút sẽ được thay thế trên đường từ N1đến N2
7 Click F4 trên bàn phím để vào panel Distance
9 Như trong bước 6, bấm và giữ nút chuột trái của bạn, và sau đó di chuyển nó trên các cạnh của lỗ, như được chỉ ra trong hình dưới đây (Hình 3.51) Một lần cho cả dòng, con trỏ sẽ thay đổi từ một hình vuông với một dấu chấm ở giữa Nhả chuột
Hình 3.51: Chọn đường cho bước 6 và 9
10 Bấm vào ba điểm bất cứ nơi nào dọc theo mép
Nút tạm thời sẽ được đặt trên dòng đại diện cho N1, N2 và N3
Bạn có thể tạo nút trên các tuyến đường, bề mặt và phần tử Để biết thêm thông tin chi tiết, hãy tham khảo trợ giúp trực tuyến Đừng quên chọn chỉ số và định dạng cũng như các nút chọn trên Geometry và Elements.
11 Bấm vào circle center để tạo ra một nút tại trung tâm của lỗ
12 Bấm return để trở lại panel surface edit
13 Bấm B để làm cho nó hoạt động chọn
14 Chọn nút vừa tạo tại trung tâm của lỗ
16 Click return vào menu chính
Các bề mặt được cắt qua trung tâm của lỗ
Bước 8: Triệt tiêu cạnh không liên tục
1 Đi vào panel edge edit
2 Chọn panel phụ (un)suppress
3 Chọn các cạnh trong hình dưới đây (Hình 3.52) sử dụng nút chuột trái và click vào suppress
Mỗi dòng sẽ bị chặn (màu xanh) như click vào suppress
Remesh bề mặt của các phần, bằng cách sử dụng automatic, size =
1 Sử dụng model browser để hiển thị các phần tử (element) trong thành phần lvl10
2 Truy cập vào panel automesh
3 Thiết lập elem size = 2.5 và mesh type là mixed
4 Chọn suft>>displayed để chọn tất cả các bề mặt hiển thị
Bước 10: Đánh giá chất lượng lưới
1 Xoay, phóng to, và quay mô hình để xem xét các lưới đã được tạo ra
5 Click vào nút length để đánh giá độ dài tối thiểu
6 Truy cập vào bảng automesh
7 Đi đến bảng phụ IQ optimize
8 Xác minh elems size = 2,5 và loại lưới được thiết lập là mixed
10 Trong Target element size , gõ 2.500
12 Chọn suft>>displayed để chọn tất cả các bề mặt hiển thị
Lưu ý rằng lưới cũ được thay thế bằng lưới mới
14 Nếu có một thông báo nói rằng "There is a conflict between the user requested element size and quality criteria ideal element size", click nút Recompute quality criteria và sử dụng size = 2.5
15 Truy cập vào bảng qualityindex bằng cách thực hiện 1 trong các cách sau:
Từ menu kéo xuống, chọn Mesh>Check>Element>Quality Index
Từ menu chính, chọn trang 2D, sau đó chọn qualityindex
16 Đi tới pg1và xác minh rằng comp QI là 0.01
Giá trị thấp này chỉ ra rằng lưới đạt chất lượng tốt Số càng cao, chất lượng lưới càng thấp
