HyperMesh概述——综合功能最强大的有限元前处理器

HyperMesh 是一款市场领先的多学科有限元前处理器，它可以对最大、最复杂模型的生成过程（从导入 CAD 几何结构到导出可随时运行的求解器文件）进行管理。

最近 20 多年来，HyperMesh 已逐渐发展成为业内领先的前处理器，是概念和高保真建模的首选。该软件具备高级的几何结构创建和网格划分功能，提供了便于快速生成模型的环境。能够快速生成高质量网格是 HyperMesh 的核心功能之一。

目前，模块化子系统设计和对新材料的不断探索成为行业的大势所趋；HyperMesh 含有先进的模型组装工具，能够对生成和组装复杂的子系统提供支持，此外，先进的创建、编辑和可视化工具还可助力层压复合材料建模。借助网格变形和几何结构尺寸标注功能，可以对设计进行更改。HyperMesh 是一种独立于求解器的环境，拥有丰富的 API，因此可以实现高级定制。

全球已有成千上万家客户采用 HyperMesh 生成和管理模型，该软件支持各种 CAD 和求解器接口，因此非常适合大多数垂直市场和领域。

一、优势

1、强大的企业级有限元分析建模解决方案

HyperMesh 与各种 CAD 和 CAE有直接接口，支持自定义集成方式，可以无缝地融入任何工程设计环境中。

HyperMesh 为用户提供了一个强大、通用的企业级有限元分析建模平台，帮助用户最大程度降低在建模工具上的投资及培训费用。

2、高速、高质量的网格划分技术

依靠壳、四面体或六面体的自动网格划分或半自动网格划分功能，HyperMesh 简化了复杂模型的建模流程。

3、通过自动化装配模型功能及批处理网格划分功能提高用户效率

HyperMesh 与 PDM 紧密连接，便于双向通信，此外， HyperMesh 可以直接管理零部件表现形式及配置。

批处理网格划分技术无需用户进行手工的几何清理及网格划分工作，可加快模型的开发过程。

具有高度自动化的模型快速组装方法，包括对螺栓、焊点、粘合剂和焊缝的分配与管理。

4、交互功能、基于体积的网格变形功能和设计变量定义功能

凭借一系列灵活的网格变形工具，用户无需重新划分网格便可修改原始网格，从而自动研究新的备选设计方案。

5、CAD 与 FEA 之间的无缝集成

可直接从薄壁型的立体几何中提取壳单元，包括用强大的中面网格生成工具自动分配厚度。

可从几何文件中提取复合材料数据，并通过极少的用户交互将其传输至有限元数据。

用户可以从有限元模型中检索 3D CAD 几何模型，以便与设计团队和工程团队沟通设计方向。

二、功能

1、一流的网格划分工具

HyperMesh 为用户呈现了一套简单易用的先进工具，用于构建和编辑 CAE 模型。创建 2D 和 3D 模型时，用户可使用各种网格生成功能，以及 HyperMesh 强大的网格自动划分模块。

高质量网格划分

2、表面网格划分

① Solid map 六面体网格划分

② 四面体网格划分 

③ CFD 网格划分

④ SPH 网格划分

3、网格变形

HyperMorph 是一款功能强大的解决方案，它交互式地从参数方面更改有限元模型的形状。利用这种独特的方法，可以在不降低网格质量的基础上快速更改有限元网格的形状。在变形过程中，HyperMorph 还支持创建用于后续设计优化研究的形状变量。

4、网格批处理

对于大型装配，Altair® BatchMesher™ 是自动生成高质量有限元网格的最快方法。 通过最大程度地减少人工网格划分任务，这种网格自动划分技术可为工程仿真活动节省更多时间。 BatchMesher 可提供用户指定的网格划分准则和几何清理参数，并能够输出定制模型文件格式。

5、CAD 互操作性

HyperMesh 支持导入和导出的 CAD 数据格式在行业内领先。 此外，HyperMesh 还具有强大的工具，用于清理导入的几何结构，从而便于高效生成高质量网格。边界条件也可直接施加到几何，并自动映射到底层单元。

（1）CATIA 和 CATIA 复合材料链接

（2）FiberSim

（3）IGES（导入和导出）

（4）Intergraph

（5）JT（导入和导出）

（6）Parasolid（导入和导出）

（7）ProE 和 CREO

（8）SolidWorks

（9）STEP（导入和导出）

（10）Tribon

（11）UG

6、连接器

连接器是用来连接几何结构或 FE 实体的几何实体，可以用于创建点焊、焊缝、粘合剂、螺栓或其他连接装置。连接器可以从几何实体转换为各种求解器特定的 FE 表现形式。也可以不转换，在下一次转换时将表现形式改为其他类型或求解器配置文件。连接器包其自身位置、链接部件，连接规则和实现类型。连接器可以手动创建，从现有 FE 连接中获取或从文本文件导入生成。

7、复合材料

HyperMesh 具有强大的功能，可对高度复杂的复合材料结构进行建模。层实体用于根据几何结构或单元定义各层的形状。层压实体用于定义复合材料部件的叠加顺序。复合材料的定义是通用的，并且可以转换为多种求解器配置文件。

为了便于审查，复合材料结构可以采用 3D、分离的各层、以图形形式呈现的层方向来呈现。

为提高工作流程的效率，CATIA 阅读器的功能已经经过增强，可以直接从几何文件中读取复合材料的定义，如层形状、材料和层方向等。FiberSIM 褶皱数据可以才能非常类似的方式导入。HyperMesh 提供了全面的映射算法，可将几何结构输入数据转化为 FE 网格及相关属性。

8、CAE 求解器接口

HyperMesh 支持导入和导出一系列不同的求解器格式。除了完全支持的求解器外，HyperMesh 还为支持的各求解器提供一个完全定制的环境（用户配置文件）。此外，它还具有一定的灵活性，可以通过独特而简单的接口语言支持更多求解器

9、Collaboration Tools

HyperMesh Collaboration Tools可进行标准安装，并支持开箱即用。因此，用户可以在功能强大且真正协作化的环境下工作。所有 HyperMesh 文件对话框均紧密集成了“浏览”对话框，便于用户高效地搜索数据库和检索文件。Organize Browser 能够帮助构建仿真数据和文件版本。

无论是个人数据还是团队数据，都能得到高效的管理，从而确保始终使用最新版本的文件。其中，关键字搜索可实现对数据库的高效搜索。Connect 是指与常规团队数据库或公司 PLM 系统的连接。文件可从数据库中取回或上传。协作工具中还包含一个材料库，支持对公司材料数据库进行搜索和过滤。

10、根据您的环境定制 HyperMesh

配置 HyperMesh 界面： 通过易用界面来定制您自己的建模环境，包括拖拽工具栏、可配置的下拉菜单和键盘快捷键等。

自定义实用程序： 创建可完全集成至 HyperMesh 界面内的自定义应用程序。

求解器输入转换器： 用户可以通过添加输入转换器来读取不同的分析数据，从而扩展 HyperMesh 的界面支持。

求解器导出模板： 导出模板用于以用户定义的格式导出 HyperMesh 数据库，以用于不支持的求解器。

作者：富静仿真  仿真秀科普作者

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