Prise en main (HyperMesh, OPTISTRUCT, HyperView) · 1 Institut Supérieur d'Ingénierie de la...

1

Institut Supérieur d'Ingénierie de la Conception

27 rue d'Hellieule

88100 Saint-Dié-des-Vosges

(33) 3 29 42 18 21 - fax: (33) 3 29 42 18 25

www.insic.fr

Rédaction : Arnaud Delamézière [email protected]

Lanouar Ben-Ayed [email protected]

septembre 2016

Cette présentation vise à prendre en main l'interface d'Hyperworks pour faire un calcul

en élasticité linéaire sur une pièce volumique dont la CAO est importé sous le format

iges.

Prise en main de l'interface Hypermesh pour la mise en données et le lancement de la

simulation numérique.

Prise en main du post-traitement dans Hyperview.

Prise en main (HyperMesh,

OPTISTRUCT, HyperView)

http://www.insic.fr/

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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Prise en main (HyperMesh,

OPTISTRUCT, HyperView)

3

Une future interface est en cours de développement. Elle est basé sur l'interface de

SolidThinking.

http://www.altairhyperworks.com/hw14/ Vidéo "Hyperworks Next Generation"

Elle sera complètement opérationnelle dans plusieurs années.

Evolution de l'interface graphique

http://www.altairhyperworks.com/hw14/

4

http://www.altairuniversity.com/get-the-free-hyperworks-14-0-student-edition/

Version étudiante

5

Interface d'HyperMesh

• Sélectionnez HyperMesh

+ OptiStruct

Charge le template correspondant

Charge des macros spécifiques

Met à jour le nom de certaines fonctions

Adapte les mots-clefs HyperMesh aux

mots-clefs du solveur

Sélectionnez

"OptiStruct" : Calcul élasticité linéaire (non linéaire, optimisation)

(Radioss+ Block Data non linéaire, explicite ou implicite)

6

Explorateurs:

• Utility Menu

• Model Browser

• Mask By Config

• Etc.

Barres d’outils

Panneau

Pages du Menu

Principal

Menus déroulants

Fenêtre Graphique

Menu principal

Barre de dialogue

Interface d'Hyperworks

7

Page Fonction

Geom Fonctions relatives à la géométrie

1D Fonctions relatives aux éléments 1D

2D Fonctions relatives au maillage 2D

3D Fonctions relatives au maillage 3D

Analysis Fonctions relatives à la mise en place du modèle

(conditions limites, cas de chargement…)

Tool Fonctions relatives à la gestion du modèle et à la

manipulation des entités

Post Fonctions relatives au post-traitement

HyperMesh GUI (Menu principal)

8

Affichez la barre d'outils "collectors"

Menu "View", "toolbars", "Collectors"

Interface d'Hyperworks

9

Import de la géométrie

10

Menu "File", "Import", "Geometry"

Dans l'onglet "Import",

Sélectionnez "Import geometry"

Sélectionnez le type de fichier

Cherchez le ou les fichiers dans

l'arborescence

Suppression de la liste


Cliquez sur "Import"

11

Import IGES

-> surfaces

dans un composant

Sauvegarder le modèle : "File + save"


12

Création d’un solide

13

Sélectionnez "Geom" dans le panneau en bas à droite

Cliquez sur "solids"

Sélectionnez "bounding surfs" , Cliquez sur "surfs"

Création d’un solide (avant V13)

14

Cliquez sur "displayed"

La pièce change de couleur

Cliquez sur "create" pour créer le solide

Cliquez sur "return"

Fenêtre de sélection d’HyperMesh

Création d’un solide (avant V13)

15

– Les solides peuvent être :

• importés de Catia, Pro/E, STEP, ACIS et parasolid

• créés à partir d’un volume fermé de surfaces

• créés directement dans le cas d’une géométrie simple

– Fonctions à utiliser :


16


• Page geom, fonction solids

17

– Création à partir de surfaces:

• Page geom, fonction solids

– Spin:

– Drag:


18

Maillage 3D

19

Sélectionnez "3D"

Cliquez sur le bouton "tetramesh"

Sélectionnez "volume tetra"

Cochez "use curvature" pour voir des options apparaître

Cliquez sur "mesh"

Remarques : changement d'ordre "element order"

Maillage 3D

20

Sélection de la pièce à mailler

Cliquez sur "solids"

Cliquez sur "displayed

La pièce change de couleur

Cliquez sur "mesh" pour mailler

Cliquez sur "return"

Maillage 3D

21

Suppression maillage

Menu "Mesh" , "Delete", "Elements

Cliquez sur "Elements"

Cliquez sur "Displayed"

Cliquez sur "Delete entity"

Maillage 3D

22

Matériau & propriétés

23

Menu "Materials", Create

ou Cliquez sur l'icône de la barre collector

Différents matériaux disponibles

avec le template Radioss Bulk

Donnez un nom

Sélectionnez le type "Isotropic" et "MAT1"

Cliquez "create"

Création matériau

24

Définition des propriétés matériaux

Menu "Materials", Sélectionnez HyperLaminate

Rentrez les valeurs

Cliquez sur "Apply"

Fermez la fenêtre

Création matériau

25

Supported Card Solver Description

MAT1 Defines the material properties for linear, temperature-independent,

isotropic materials.


anisotropic materials for two-dimensional elements.

MAT4 Defines constant thermal material properties for conductivity, heat capacity,

density, and heat generation.

MAT5 Defines the thermal material properties for anisotropic materials.

MAT8 Defines the material property for an orthotropic material for two-

dimensional elements.


anisotropic materials for solid elements.

MAT10 Defines material properties for fluid elements in coupled fluid-structural

analysis.

MATFAT Defines material properties for fatigue analysis.

MATT1 Specifies temperature-dependent material properties on MAT1 entry fields

via TABLEMi entries.


via TABLEMj entries.


via TABLEMi entries.


via TABLEMk entries.

../../../../Altairwin64/hw10.0/help/hwsolvers/hwsolvers.htm













26

Menu "Properties", "Create"

Ou Cliquez sur l'icône de la barre collector

Cliquez sur card image , Sélectionnez "PSOLID"

Cliquez sur "material", Sélectionnez le matériau créer, Cliquez sur "create"

Créer & assigner une propriété

27

Assignation des propriétés

Sélectionnez "assign"

Cliquez sur "elems pour Sélectionnez les éléments

Cliquez sur property pour Sélectionnez la propriété

Cliquez sur "assign

Créer & assigner une propriété

28

Supported

Card

Solver Description

PBAR Defines the properties of a simple beam (bar), which is used to create bar elements via the CBAR entry.

PBARL Defines the properties of a simple beam (bar) by cross-sectional dimensions, which is used to create bar elements via the

CBAR entry.

PBEAM Defines the properties of a beam that is used to create beam elements via the CBEAM entry.

PBEAML Defines the properties of a beam element by cross-sectional dimensions that are used to create beam elements via the

CBEAM entry.

PBUSH Defines the nominal property values for a generalized spring-and-damper structural element.

PCOMP Defines the structure and properties of an n-ply composite laminate material.

PCOMPG Defines the structure and properties of an n-ply composite laminate, allowing for global ply identification.

PCOMPP Defines the properties of a composite laminate material used in ply-based composite definition.

PCONT Defines properties of a contact interface.

PCONV Defines a free convection boundary condition properties.

PDAMP Specifies the damping of a scalar damper element using defined CDAMP1 or CDAMP3 entry.

PELAS Used to define the stiffness and stress coefficient of a scalar elastic element (spring) by means of the CELAS1 or CELAS3

entry.

PGAP Defines properties of the gap (CGAP or CGAPG) elements.

PMASS Defines the mass value of a scalar mass element (CMASS1 or CMASS3 entry).

PROD Defines the properties of a rod, which is referenced by the CROD entry.

PSHEAR Defines the properties of a shear panel.

PSHELL Defines the membrane, bending, transverse shear, and membrane-bending coupling of shell elements.

PSOLID Defines the properties of solid elements. Referenced by CHEXA, CPENTA, CPYRA and CTETRA entries.

PVISC Defines properties of a one-dimensional viscous damping element (CVISC entry).

PWELD Defines properties of connector (CWELD) elements.

HM_ELAS Defines properties for a HM_Spring element, as explained in Using HM_ELAS.





















../../../../Altairwin64/hw10.0/help/hm/hmbat.htm

29

Conditions aux limites

&

Paramètres du modèle EF

30

Sélectionnez "Analysis"

Création du modèle de chargement


31

conditions aux limites cinématiques

Cliquez sur le bouton "constraints"

Cliquez sur le menu déroulant pour Sélectionnez "surfs"


32

Cliquez sur "surfs"

Cliquez "by face", Sélectionnez les surfaces

Cliquez sur "create"


33

Mise en place des conditions aux limites pression

Cliquez sur le bouton "pressure"

Cliquez sur le menu déroulant pour sélectionner "entities".

Puis dans le menu déroulant qui apparaît, sélectionner "surfs"

Rentrer la "magnitude", Sélectionnez la direction, Cliquez sur "create"


34

Type de pression• PLOAD: Defines a static pressure load on a triangular or

quadrilateral element..

• PLOAD1: Defines concentrated, uniformly distributed, or linearlydistributed applied loads to the CBAR or CBEAM elements at user-chosen points along the axis.

• PLOAD2: Defines a uniform static pressure load applied to two-dimensional elements. Only QUAD4 or TRIA3 elements may havea pressure load applied to them via this entry.

• PLOAD4: Defines a load on a face of a HEXA, PENTA, TETRA,PYRA, TRIA3, or QUAD4 element.


../../../../Program Files/Altair/11.0/help/hwsolvers/hwsolvers.htm?pload.htm

../../../../Program Files/Altair/11.0/help/hwsolvers/hwsolvers.htm?pload1.htm



35

Type de contrainte

• SPC: Defines sets of single-point constraints and enforceddisplacements.

• SPCD: Defines an enforced displacement value for static analysis,which is requested as a LOAD.

• SUPPORT: Defines determinate reaction degrees of freedom in afree body.

•

•

• etc.


../../../../Program Files/Altair/11.0/help/hwsolvers/hwsolvers.htm?spc.htm

../../../../Program Files/Altair/11.0/help/hwsolvers/hwsolvers.htm?spcd.htm

../../../../Program Files/Altair/11.0/help/hwsolvers/hwsolvers.htm?suport.htm

36

Imposer les conditions aux limites sur le maillage

Cliquez sur "load on geom"

Cliquez sur "loadcols"


37

Sélectionnez le loadcollector créé automatiquement par le logiciel

"auto1"

Cliquez sur select

Cliquez sur "map loads"


38

Les conditions aux limites

sont imposées sur les

entités de maillage

(nœuds et éléments)

39

Création du cas de chargement

Cliquez sur "loadsteps"

Donnez un nom, Sélectionnez le type "linear static"

Conditions aux limites + type d’analyse

40

Sélectionnez les conditions aux limites à prendre en compte

Sélectionnez SPC

Cliquez sur le signe "="

Cliquez sur le "collector" "auto1"


41

Idem pour le chargements

Cliquez sur "create", puis "return"


42

L'arbre comprend

Un component,

Un loadcollector

Un material

Un property

Un loadstep

Cliquez sur l'onglet "Model"

Regardez l'arbre de construction du modèle


43

Par défauts uniquement les déplacements et les contraintes

Ajout des déformations, Cliquez sur "control cards"

Cliquez sur « NEXT"

Cliquez sur "GLOBAL_OUTPUT_REQUEST"

Sélection des Résultats

44

Descendre l'ascenseur, pour sélectionner "STRAIN" et

"STRESS"

Cliquez sur "RETURN"

Cliquez sur "RETURN"

Sélection des Résultats

45

Cliquez sur "OptiStruct"

Vous pouvez changer le nom du fichier et son emplacement

(Regardez les fichiers dans le répertoire et la taille du répertoire)

Sélectionnez "Analysis" dans "run options"

Cliquez sur " OptiStruct "

(Après le calcul regardez les fichiers dans le répertoire et la taille du

répertoire)

Calcul

46

Informations sur le calcul

47

.hm fichier hypermesh

.fem fichier de données pour OptiStruct ou Radioss

.h3d fichier résultats pour Hyperview

.out fichier texte informations sur le calcul (erreur(s), avertissement(s))

.stat fichier sur le déroulement du calcul (temps passé dans les

différentes sous-routines)

.res fichier binaire contient des résultats

Fichiers générés

48

Cliquez sur Hyperview d’HyperWorks

Post traitement

Ou sur Results ou View de la fenêtre HyperWorks Solver View

49

HYPERVIEW

Logiciel post-traitement

50

Barre d’outil

Fenêtre graphique

Fenêtre d’animation

Fenêtre Vidéo

Barre pages et fenêtres

Contrôle des vuesZone des panneaux

Barre de statut

Barre de menu

Description générale

Fenêtre vidéo

Explorateurs

51

Le lien pour la lecture des fichiers résultats est automatique.

Cliquez sur "Apply"

Chargement des fichiers du

modèle et des résults

52

Visualisation de la géométrie

Suivant les résultats que l'on visualise, on va préférer un maillage sous forme

filaire "Wireframes Elements" (pour les vecteurs)

Ou sous forme solide "Shaded elements"

Ou sous forme solide avec le maillage "Shaded Elements and Mesh Lines"

53

Dans la barre d'outil Sélectionnez "contour"

Sélection des champs dans "Result type"

Sélection de la composante du champ

54

Choix de la méthode de lissage

Cliquez sur le bouton "Apply

Pour visualiser le maillage, Sélectionnez

"Entity Attributes"

55

Visualisation de la déformée

Sélectionnez "Deformed"

Changer la valeur du coefficient d'amplification "Value", Cliquez sur "Apply"

56

Visualisation d'un vecteur

Sélectionnez "Vector"

On sélectionne ensuite le vecteur

et les composantes qui sont visualisées

57

Visualisation d'un tenseur

Sélectionnez "Tensor"

On sélectionne ensuite le tenseur

et les composantes qui sont visualisées sous forme de vecteur

58

HYPERWORKS

Changement d'ordre des éléments

Cas de chargement : loadcollector

Eléments rigides

59

Eléments : changement d'ordre

Dans le menu "3D",

cliquer sur le bouton "order change"

Dans le cas où vous vouliez changer d'ordre les

éléments d'un maillage.

60

Sélectionner "change to 2nd"

Sélectionner tous les éléments

Cliquer sur "change order"

Eléments : changement d'ordre

61

Création de loadcollectorDans cet exemple, le loadcollector a été créé automatiquement.

Il peut-être intéressant de créer plusieurs loacollector.

Soit pour séparer les conditions aux limites cinématiques et celles en effort.

Soit pour créer plusieurs cas de charges pour une même pièce.

Pour créer un loadcollector, cliquer sur "Load Collectors"

Sélectionner "create", donner un nom

Pour des conditions aux limites classiques sélectionner "no card image"

Cliquer sur "create"

62

Quand les loadcollectors sont créés

Rendre courant celui qui vous intéresse

Dans l'arborescence du modèle clic droit sur le

nom puis "Make current"

Faire ensuite les conditions aux limites comme

précédemment.

Création de loadcollector

63

Attention dans un loadstep, on ne peut choisir qu'un loadcollector

pour la cinématique à indiquer dans "SPC" et un autre pour les efforts à

indiquer dans "LOAD"

Création de loadcollector

64

Définir des éléments rigides

RBE3 defines the motion of a reference (slave) node as the weighted average of

the motions of sets of master nodes.

RBE2 defines a rigid body whose independent degrees of freedom are specified at

a single master node and whose dependent degrees of freedom are specified at an

arbitrary number of slave nodes.

RBE3 is a Interpolation Constraint Element. It distributes applied loads and mass.

RBE2 is a Rigid Body Element.

RBE3 transfers forces and moments.

RBE2 transfers only displacements.

RBE2 introduces infinite stiffness

65

Définir des éléments rigides

Exemple : application d'un déplacement vertical, à gauche les éléments sont des

RBE2 et à droite ceux sont des RBE3.

Visualisation des contraintes, les éléments RBE2 ont rendu la structure infiniment

rigide.

https://www.sestructures.com/foundations/17-public-site/foundations/foundations-

finite-element/38-foundations-rbe2-vs-rbe3

66

Choisissez 1D Cliquez sur rbe3

Définir automatiquement le point élément rigide RBE3

Cliquez sur « calculate node »

Cliquez sur «node» Cliquez sur «by geoms»

Cliquez sur «by geoms» pour sélectionner les surfaces Puis cliquez sur «add to selection»

Définir des éléments rigides RBE3

67

Puis cliquez sur «create» pour lier toutes les degrés de liberté au point élément rigide


68

Le point de l’élément rigide a été bien crée automatiquement au centre de cylindre

Dans ce cas, on peut appliquer des conditions aux limites 1D au lieu 3D


69

Choisissez 1D Cliquez sur rbe3

Cliquez «node »

Cliquez sur «node» Cliquez sur «by geoms»

Cliquez sur «by geoms» pour sélectionner les surfaces Puis cliquez sur «add to selection»

Définir un point élément rigide dans un point donné


70

Créer un point géométrique

Rentrer les coordonnées du point

Puis cliquez sur « create »


71

Le point géométrique a été bien crée, voire la figure suivante

Après, choisissez « node » au lieu « calculate node» pour sélectionner le nœud que on vient de créer


72


73


Cliquer sur "rigids"

Définir le nœud indépendant après l'avoir créer manuellement et sélectionner les nœuds dépendants

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