HyperMesh与ANSYS联合仿真（一）

HyperMesh与ANSYS联合仿真：复杂模型中的优势与整合步骤详解


引言

众所周知，HyperMesh作为顶级的前处理软件，以其卓越的网格划分能力和开放架构被广泛认可。与此之比肩，ANSYS作为国际流行的、功能强大的有限元分析软件，特别是在多物理场耦合领域，占据领先地位。本文将深入探讨HyperMesh与ANSYS联合仿真过程，通过一个实际示例，重点剖析关键步骤及注意事项，旨在阐述两款软件的强强联合如何应对复杂模型分析。

实例预设与联合仿真的必要性

该文例以公众号文章中涉及的带孔薄板拉伸（平面应力问题）为例，提前深入了解ANSYS与材料力学应用情况。在缺乏渐进性、直接性示例对照情境下，引入的模型、载荷及固接条件，确保演示的针对性与可操作性。通过HyperMesh与ANSYS的整合应用，旨在强调复杂模型分析中两者优势互补的重要性，超越单个软件独立分析所能带来的效率与准确性提升。

联合仿真的关键步骤


Step 1：信息桥梁的建立 Solver Interface配置




项目初始化阶段，必先通过HyperWorks2020中File功能，将Solver Interface设置为Ansys，实现后端求解器选项的精确预设。

Step 2：基础架构的构建 几何模型设计

在Geometry模块下构建带孔薄板平面模型，长宽分别为20mm与10mm，孔径2mm，厚度0.1mm，确保模型与示例相符。

Step 3：数据愿景的存档 创建存储单元类型

Sensor模块中创建被称为“PLANE”的Sensor，设定Element Type为“PLANE182”，赋予计算单元针对性，资源定位清晰。

Step 4：属性定义与量化 储存单元属性

通过Property模块创建“PLANE”，将Card Image设置为“PLANE182p”，以实现代数交叉引用，同时精确设置厚度值为0.1mm。

Step 5：核心参数的锁定 创建反映材料属性的库

在Material模块中建立“PLANE”，详细设置杨氏模量与主泊松比，品质基准精准微调，确保仿真一致性。

Step 6：精细网格的编制 网格划分策略

根据预先设定的网格尺寸（整体0.4mm，孔旁局部0.05mm），HyperMesh的Refine命令高效执行，生成交织密实与精确度的网格模型。

Step 7：执行层的赋能 网格属性的分配

通过HyperWorks的Components模块，卡索图HM_COMP赋予网格以类型、属性与材料属性，为下一步的计算做充分准备。

Step 8：外力与约束的数据构造 载荷与约束的建立

在创建Load Collectors模块应用中，生成针对边界条件的加载与约束，详细原型配置为自由边界，确保模拟起点精准。

Step 9：步骤序列的组织 载荷步的规划

创新型创建Load Step，命名为“WORK”，聚合“LOAD”和“SUPPORT”ID，实现收敛控制，简化繁杂计算逻辑。

Step 10：解算指令的编制与求解控制

在求解过程配置节点，分别选择/SOLU与SOLVE进行求解准备，这一动作不仅启动了求解器进程，同时也验证了求解器系统与参数的精确。

Step 11：求解文件的导出与存储 CDB格式提取

实现形式结构的规范化输出，选择BCL_DISTinct文件格式，构造结果的明确异构转变，确保数据与求解资源的高效整合。

Step 12：链接至经典ANSYS 求解文件导入与执行

启动ANSYS经典版本，导入先前生成的“work”格式求解文件，执行求解指令，系统化自动化处理过程与结果生成。

Step 13：结果解读与验证 后处理分析

进入后处理阶段，观察等效应力值，与Workbench计算结果的比较揭示一致性，印证双软联合解法的有效性与可靠性。