hyperworks单位制如何设置？

HyperWorks单位制设置指南

HyperWorks作为通用有限元前后处理软件，本身没有内置单位制系统，需用户自行定义并保持单位一致性（即所有输入参数（如几何尺寸、材料属性、载荷等）需采用同一套单位制，求解器会根据单位制自动处理数值计算）。以下是具体设置逻辑与操作要点：

一、单位制设置的核心逻辑

一致性原则：所有输入数据必须使用同一套单位制，避免单位错配（如长度用“mm”、质量用“kg”、时间用“s”，但力用“N”以外的单位，会导致计算结果错误）。

基本单位定义：有限元分析的基本单位包括长度、质量、时间、温度（其他单位如力、应力、密度等均由基本单位导出）。例如：

国际单位制（SI）：长度（m）、质量（kg）、时间（s）、温度（K）；

工程常用单位制：长度（mm）、质量（tonne，吨）、时间（s）、温度（°C）（对应力单位为MPa，密度单位为t/mm³）。

导出单位验证：通过基本单位验证导出单位是否正确。例如：

力：( F=ma ) → ( 1N = 1kg \cdot m/s^2 )；若长度用“mm”、质量用“tonne”，则力单位为( 1N = 1tonne \cdot mm/s^2 = 10^6N )（即1MPa=1N/mm²）。

二、常见单位制组合（工程推荐）

为避免单位混乱，工程中常用以下一致性单位制：


单位制类型 长度 质量 时间 温度 力 应力/密度

国际单位制（SI） m kg s K N Pa

工程常用单位制（mm-tonne-s） mm tonne s °C N MPa

英制单位（in-lbf-s） in lbf·s²/in（质量） s °F lbf psi

三、HyperWorks中的单位设置操作

HyperWorks的单位设置无统一全局界面，需根据模块（如几何建模、材料属性、网格划分、求解器输入）分别确认：

几何建模阶段：

导入CAD模型时，在导入对话框的“模型参数”中设置模型单位（如“mm”“in”），确保几何尺寸与后续输入一致。

手动创建几何时，通过“测量工具”（如“Show Distance”）确认尺寸单位是否正确。

材料属性阶段：

输入材料密度、弹性模量等参数时，需与几何单位匹配。例如：

若长度用“mm”、质量用“tonne”，则密度单位为t/mm³（如钢的密度约为7.85×10⁻⁹ t/mm³）；

若长度用“m”、质量用“kg”，则密度单位为kg/m³（如钢的密度约为7850 kg/m³）。

网格划分阶段：

网格尺寸的输入需与几何单位一致（如几何用“mm”，网格尺寸也用“mm”）。

求解器输入阶段（如OptiStruct）：

通过“DTI_UNIT”或“UNIT”卡片定义单位制（两者无区别），覆盖模型中的所有单位参数。例如：

若使用“mm-tonne-s”单位制，需在材料卡片（如MAT1）中输入：密度=7.85×10⁻⁹ t/mm³、弹性模量=210000 N/mm²。

四、单位错配的预防与检查

预防措施：

始终保持“输入-计算-输出”的单位一致性；

使用“测试小模型”法（如输入简单梁的尺寸、材料、载荷，验证应力结果是否符合物理规律）。

检查方法：