Altair HyperWorks 2021教程

Altair HyperWorks 是一款功能强大的仿真软件平台，广泛应用于各个工程领域，特别是在结构分析、流体力学、优化设计等方面。本文将通过介绍 Altair HyperWorks 2021 版本的基本使用方法，帮助用户快速上手。

1. 安装与配置

1.1 安装过程

1. 下载 HyperWorks 2021 安装包。
2. 运行安装程序并根据提示选择安装路径。
3. 完成安装后，启动软件并进行授权配置，通常需要输入授权码或选择试用许可。

1.2 配置环境

确保系统环境变量正确设置，特别是与 HyperWorks 相关的路径。可以在安装完成后，检查 PATH 环境变量，确保其包含了 HyperWorks 安装目录。

2. HyperWorks 2021 用户界面

HyperWorks 2021 提供了一个集成化的用户界面，包含多个模块，方便用户进行不同类型的仿真和设计任务。

2.1 主界面

主界面由以下几部分组成：

• 工具栏：用于快速访问常用工具和功能。
• 模型树：显示当前模型的层次结构，便于管理模型组件。
• 命令输入区域：用户可以在这里输入命令或使用脚本进行高级操作。
• 视图窗口：展示当前模型的3D视图，支持多种视角和操作。

2.2 模块选择

HyperWorks 2021 提供多个模块，例如：

• HyperMesh：用于网格生成和预处理。
• HyperView：用于后处理和结果可视化。
• OptiStruct：进行结构分析和优化。
• MotionSolve：进行运动分析。

3. 使用 HyperMesh 进行网格划分

3.1 导入模型

1. 打开 HyperMesh，选择 File > Import > Model。
2. 在文件对话框中选择需要导入的 CAD 文件，支持多种格式，如 .step、.iges、.stl 等。

3.2 网格划分

1. 在导入模型后，选择需要划分网格的部分。
2. 进入 Mesh 菜单，选择 Automated Mesh 或手动划分网格。
3. 配置网格参数，例如元素类型（如 2D 四边形、三角形或 3D 四面体）、元素尺寸等。

3.3 检查与修复

网格划分后，需要检查网格质量。选择 Quality 工具查看网格的质量指标，如形状、角度、大小等，确保网格符合分析要求。

4. 进行结构分析

4.1 设置材料属性

1. 在 Properties 菜单下，选择 Material。
2. 设置材料的物理属性，如弹性模量、泊松比、密度等。

4.2 定义边界条件与载荷

1. 在 Load 菜单中，选择 Boundary Conditions 来定义固定支撑或滑动支撑。
2. 在 Load 菜单中选择 Force，并指定载荷的位置和大小。

4.3 求解与后处理

1. 使用 OptiStruct 求解器进行计算。
2. 计算完成后，使用 HyperView 进行结果查看和分析，支持查看位移、应力、应变等结果。

5. 优化设计

HyperWorks 提供强大的优化工具，帮助用户在设计阶段优化结构性能。

5.1 定义优化目标

1. 打开 Optimization 模块，选择优化目标，如最小化质量、最大化刚度等。
2. 设置设计变量，例如几何尺寸、材料属性等。

5.2 执行优化

1. 选择求解器进行优化计算。
2. 根据优化结果调整设计，直到满足设计要求。

6. 总结

Altair HyperWorks 2021 是一款功能强大的多学科仿真平台，通过强大的建模、分析、优化工具，能够帮助工程师更高效地进行设计与仿真工作。希望本教程能帮助你快速上手 HyperWorks 2021，提升工作效率。