HYPERMESH二次开发之电子产品跌落全流程开发讲解

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了如何利用Hypermesh的流程自动化技术，快速开发出无缝集成的自动化系统，以加快电子产品的开发流程。文章详细讲解了前处理流程方面的相关原理和方法步骤，包括网格自动划分、材料/属性定义、输出定义和工况定义、求解文件批量输出等。通过Hypermesh二次开发功能，可以搭建电子产品的仿真流程，自动化部分效率提升90%以上，缩短产品研发周期，减少人为因素对仿真结果的影响。

众所周知，目前电子产品种类很多，产品更新换代很快，已经步入快消品行列，这必然导致每个厂商对于产品开发周期的要求很严格，其次消费者对产品越来越挑剔，对产品的创新性要求很高，如果产品的同质化严重，势必最终演化为价格战，利润率就无法保证。

这就要求产品的研发周期大大缩短，留给仿真分析的时间不多了，由原来的2-3周时间缩短到现在的不到一周时间，这就决定了工程师必须提高工作效率，而提高工作效率最好的方式就是借助于仿真软件的流程化/自动化。

本文主要为大家讲解如何借助于hypermesh的流程自动化技术，快速开发出无缝集成的自动化系统，可在几个小时内完成原来需要一周或者两周时间才能完成的工作，加快了产品的开发流程

一个完整的仿真流程主要包括以下几个方面：

Hypermesh二次开发是采用tcl/tk脚本语言结合hypermesh所特有的对象创建、查询、修改等命令语言进行编程来实现流程自动化，替代人工操作，从而实现整个仿真过程的自动化。

今天主要重点介绍一下前处理流程方面的相关原理和方法步骤，即从网格的自动划分到批量输出求解文件的流程自动化开发技术。

前处理流程示意图

一、网格自动划分

在电子产品中，网格的划分主要包括以下几种：四面体网格、壳网格划分（连续壳、实体壳）、PCB、芯片、TP/LCD，螺钉螺母、自动化包络体网格、电池等。

通过hypermesh二次开发订制网格自动化，单个零件可以在几秒钟内完成划分，而包含数十个零件的装配体，网格类型可以选择六面体，四面体，二次四面体单元，壳单元等，同时满足单元质量（单元最小值，雅克比，warpage等），3分钟内可以完成装配体的网格划分工作，无需手工干预过程。

下图是自动划分某手机整机壳体（包括六面体网格，四面体网格，实体壳网格）并赋予相应属性的演示动画。

demo9 

1、四面体网格

四面体网格划分在电子产品的网格建模过程中属于工作量最大，网格质量最难控制，重复性操作最多的部分。由于电子产品的壳体结构体征多，结构复杂，工程师在建模过程中需要花费大量的时间。通过自动化流程可以快速进行几何清理操作，自定义建模尺寸规范，自动完成网格质量检查，修复不符合质量的单元。

自动化网格图例

清除倒角：在hypermesh里面可以通过一系列命令完成相关操作。比如*removeedgefillets ， *separate_fillets，*surfacefilletremove ，*fillet_surface_edges ，*removeedgefillets 等命令完成倒角的清除工作，或者得到相应倒角的surface的ID编号为后续操作做准备。

网格划分：特征较多的四面体网格划分一般分为两步。

第一步先进行2D网格划分，识别结构中的孔、BOSS柱、倒角等其他特征并细化，检查2D单元质量；

第二部进行3D网格划分，检查3D网格质量，主要是MIN LENGTH和TET COLLAPSE等指标。并根据hypermesh内部指标定义方法，自动修复网格已满足网格质量标准。

Hypermesh关于length和collapse的计算方法

2、芯片的网格自动划分流程

在电子产品中，芯片的可靠性是分析中的重中之重，保证仿真结果的准确性，芯片的建模方法必须规范化、自动化，采用hypermesh二次开发技术完全可以实现这一功能，整个建模过程完全自动化，完全消除了人为因素的影响，同时效率大大提升，一分钟内即可完成芯片模型的建立。比常规人工建模时间节省99%以上。

3、螺钉的网格自动划分流程

电子产品中螺钉的数量较多，划分起来很费时间，通过hypermesh可以快速的进行螺钉的网格划分工作，可在一分钟内完成数十个螺钉的自动划分工作，提升效率，避免重复劳动。

二、材料/属性定义

目前在hypermesh中自动定义材料和属性有两种方法，一种方法是通过界面选择方式，如下图所示，每个comp的材料属性可以通过material下拉菜单选择，同时property可以通过ELEM TYPE类型来自动识别。

另外一种方法就是在comp的名称后加入材料和属性的识别字符，hypermesh通过识别这些关键字来完成材料和属性的定义工作，例如前壳的命名规则为A-COVER-PLASTIC-PC-M,其中PC代表的是材料PC，M代表的是单元类型C3D10M。

三、输出定义

一个完整的电子产品网格模型，网格数量多达一两百万，在输出相关变量时，需要对重点关注的部分进行输出，即包括场变量的输出，也包括历史变量的输出，其中芯片和lcd等电子器件的输出多达数百个，如果一一人工定义输出，耗时耗力而且容易出错，采用hypermesh开发自动化程序，程序自动调用数据库内容实现完全自动的OUTPUT定义，整个过程可在一分钟内实现数百个output的定义工作。

输出定义命名规则（用户自己制定命名规则）

四、工况定义，求解文件批量输出

在电子产品跌落仿真中，仿真的工况很多，一般六个面/四个角/特定角度跌落工况。如果要是每种工况工程师都手动调整地板位置，必然会耗时耗力，严重影响工作效率。

通过hypermesh二次开发功能可以轻松实现上述操作，用户只需要输入一些参数，选择要分析的跌落角度，即可自动调整地板方向、分解速度和加速度，最后批量输出求解文件，下图是一个各个不同跌落角度输出的示意图。更多详细内容。

总之，通过hypermesh二次开发功能，搭建电子产品的仿真流程，自动化部分效率提升90%以上，不仅可以将整个仿真周期缩短至少一半的时间提升仿真效率，缩短产品研发周期，而且可以使工程师节省时间，更多的时间投入到结果分析及仿真方法的研究上去，提升个专业水平，同时整个过程仅需手工输入参数，建模流程参数化、标准化，工程师只需要做少量的操作从而极大限度上减少人为因素对仿真结果的影响。最后加上结果后处理自动化，即可完成整个仿真流程自动化。