HyperWorks一维单元创建与模型连接管理

在HyperWorks的有限元分析中，一维单元是非常重要的概念。我们可以使用一维单元连接节点，或将不匹配的网格部件进行连接，进行载荷施加，以及用于建立焊接，螺栓，铆钉等等各类工程中经常运用的模型连接方式。

一维单元的类型是非常多的。有简单的刚性连接单元，有包含复杂截面的梁单元，也有可以精确模拟拉伸、剪切、扭转等力学行为的复杂一维单元。此外，一维单元间也可以进行组合运用，以便精确的模拟各类工程对象。

在这一章，我们将向用户介绍各类常用的一维单元类型及其组合方式，以及在 HyperMesh 中如何创建并通过连接浏览器（Connector Browser）对此类连接进行管理的。HyperMesh 强大的一维单元及其组合方式的创建、编辑和管理功能，为用户进行连接管理提供了一套强有力的解决方案。

6.1 模型连接

6.1.1 什么是连接？

在有限元分析中，连接（Connector）是对模型物理连接的数值再现。HyperMesh 可以通过简单的操作，只需花费很少的工时即可创建大批连接单元。成百、甚至上千的单元可以一次性的创建并被赋予相关的属性。这种一维单元创建功能，可以在模型网格剖分结束后或在模型尚未进行网格剖分时创建。连接单元（Connector）可用于下列模型的模拟：

6.1.2 连接的基本术语

Link Entities – 连接对象：将什么连接在一起？

• 用户可以通过直接指定连接对象，或通过搜索容差的方式，创建两个对象之间的连接。
• 连接的对象可以为 components, elements, surfaces, nodes 或 tag。

Connector Location – 连接位置：在何处建立连接？

• Nodes – 依托节点建立连接。
• Points – 依托硬点建立连接。
• Lines – 依托线建立连接。

• 用于建立连接的线，可以在 HyperMesh 中，通过 offset，spacing 以及 density set 等参数，切分若干长度相等或等的段，或控制预期节点密度等方式，以控制最终生成的连接单元的排布方式。

• Elements – 在单元处建立连接（仅适用于 ACM 连接）。

• Surface – 在曲面间建立连接（仅适用于 ACM 连接）。

Connector Realization – 连接类型声明：连接的属性是怎样的？

• 刚性单元，弹簧单元，或由用户指定类型的单元，例如 ACM 连接，CWELDs 连接等。

Connector State – 连接状态：该连接是否被正确的创建？

• Unrealized – 未赋予连接属性的初始状态连接。
• Realized – 成功建立连接，并赋予单元属性。
• Failed – 在某位置未能成功建立连接。

# of Layers – 连接层数：多少层部件被连接到了一起？

• 一层，两层，三层……

Connect When – 额外的连接生成控制参数：在什么阶段生成最终连接？

• Now – 完全连接创建。需要用户手工指定连接对象（connect what）并指定连接层数（num layers）。
• At FE Realize – 包括连接对象，连接层数以及连接方式等信息，在 FE Realize 阶段再进行指定。当前工作仅仅指定连接的位置。

Re-Connect Rule – 用于定义装配体管理的连接信息。

• None – 如果连接对象被删除，那么自动删除该连接。
• By ID – 如果连接对象被删除，那么单元将保留原有的连接对象编号信息，并在再次 FE Realize 的阶段，重新依托该编号信息，创建新的连接。
• By Name – 保留连接对象的名称。

6.1.3 连接工具

HyperMesh 1D 面板下，创建连接的工具。

• Spot
• Bolt
• Seam
• Area
• Apply Mass – 附加质量。

• 用于模拟模型中未参与建模部分的质量配平。

• FE Absorb – 由已有的一维单元，反向生成连接信息。例如 welds，bolts，ACM 等。
• Add Links – 为已有的连接添加连接对象。
• Unrealize – 删除该连接单元的连接属性，仅保留连接位置和连接对象的信息。
• Compare – 检查已有模型与 MCF 文件。
• Quality – 检查是否出现了重复的连接，是否有可以合并的连接，以及所有已创建的连接单元的单元质量。

Connector Browser – 模型连接管理器是 HyperMesh 中非常重要的工具，用于对模型中所有的连接进行查看和管理。

• Shows 显示

• 该连接的类型

• 连接对象信息

• 该连接的状态

• Editable 可编辑状态

• 编辑连接信息，并输出 mwf 文件。

• 在模型连接管理器中，按用户需求，搜索指定的连接。

Visualization – 连接视图控制。

• 以不同颜色显示区分连接的状态、层数或连接的 component。
• 按连接的状态及层数，进行可见性控制。
• 连接图标尺寸控制。