01 少些概述多些入门操作——HyperMesh速通1

这个系列的笔记基于2022版本，主要使用经典界面，2023之后版本不再提供此界面，为什么不写新界面，那是因为现在大部分公司还是使用的老版本。本文是Hypermesh（以后简称HM）速通的第一篇文章，主要是介绍HM的界面交互。

由于LS-dyna、abaqus等软件本身就自带前处理，只是在网格划分上有些力不从心（我也是从LS-dyna那边转过来的），所以往往只是借助于HM进行网格划分，其他前处理可以到CAE软件中去设置。作为初学者，笔者往往会被HM中那些眼花缭乱的命令吓掉眼镜，也会被B站UP主的各种骚操作惊掉下巴，HM中的命令的确太多了，而且大多不直观，如果不是熟练的使用者，往往很难找到想要的命令在哪里。所有笔者在学习过程中记录这个系列的笔记，大部分案例取自帮助文件，少部分来自于B站各UP主的教程，加了一点点个人的理解，希望能帮助到和我一样的初学者。

HyperWorks是奥泰尔旗下的主要产品之一，HyperWorks包括以下模块：Hypermesh、Hyperview、SimLab、Optistruct等，其中HyperMesh主要用于前处理。2022及之前版本可以单独打开HyperMesh，即经典界面；也可通过HyperWorks打开HyperMesh，即新界面（支持中文）。2023之后不再提供HyperMesh单独软件，即只有新界面。下图左侧为HyperMesh经典界面，右侧为HyperWorks——HyperMesh新界面。    

CAE工程师的大部分精力往往花在分析前处理上，包括几何模型处理、网格划分，接触设置、边界条件设置等，特别是模型处理和网格划分环节，如果说模型处理环节可以跑到设计岗把CAD工程师臭骂一顿并要求优化模型，那么网格划分环节就只能凭自己实力了。

右击Hypermesh图标——属性，可以看到HM的起始目录，HM每次启动时总是从这里读取配置文件，用户对软件的所有设置也将保存到这里。   

比如command.tcl 是命令日志文件，hmmenu.set是菜单设置文件。软件每次启动会读取hmmenu.set、hwsettings.xml等文件。HM使用一段时间后，会变得卡顿或不稳定，可以找到这个目录，删除所有文件，软件即恢复了出厂设置。

其实除了大聪明Workbench，其他大部分CAE软件都是无单位制的，需要用户自己牢记各单位之间的关系。

HM在导入模型时可以设置单位制，这些单位制有协调(一致)单位，也有非协调单位，推荐使用协调单位。

协调(一致)单位即可以从一个单位推导出另一个单位。

举个栗子，nmm即MPA单位制中，长度单位是mm，时间单位s，由加a=v/t可推导出加速度单位为mm/s²；重量单位是ton，由F=ma度可推导出力的单位为ton*mm/s²即N；由P=F/A可推导出压力或应力的单位为N/mm²即Mpa。

而非协调单位比如kg-mm-s即MMKS单位制中，长度单位是mm，质量单位kg，时间单位s，而力的单位不是mN而是N，所以称为非协调单位，WB和HM可以设置单位，非协调单位会在后台转换。而其他无单位CAE软件就需要使用协调单位，不然用户自己会把自己搞蒙圈。

HM中，用户在导入模型时可以设置单位，如果不设置，则使用模型自带单位，若模型没有单位制，则需要用户自己心里门儿清。

以下为CAE中常用的公制单位制，机械行业推荐使用nmm即MPA单位制，土木行业推荐使用MKS单位制：

HM经典界面如下，不支持中文界面，所有输入也需要在英文状态输入，包括快捷键。

HM的核心功能是页面菜单，也称为面板。   

如果某项浏览器不见了，可以通过菜单栏View——Browsers——HyperMesh加载；如果某项工具栏不见了，可以通过菜单栏View——Toolbars加载。

文件的打开与保存即可以通过菜单栏“File”中的相关命令完成，也可以通过文件管理工具栏完成。   

导入与打开的区别是：导入模型时不会关闭现有模型，而是在相应模型基础上添加模型。常导出的格式HM的hm文件，或者iges、stp等中间格式几何模型。

导出用于保存其他软件接口的文件，常导出的格式有abaqus的inp或ansys的cdb文件，或者iges、stp等中间格式几何模型。

比如要消除现在窗口中的模型，导入一个stp模型，则如下操作：点击新建，提示是否保存现有模型。

新建窗口后，点击导入图标，选择导入——导入几何，设置File type为iges或Aoto Detect（自动检测），点击文件夹图标浏览电脑中的文件，选择打开。

因为HM无单元系统，第一次导入某个类型的文件时需要设置几何模型的单位，点击Import Optins——IGES——Topology，设置单位为CAD unitis（基于几何模型的单元），有些中间格式的几何模型没有单位制，可以通过下拉菜单选择想要的单位。   

点击Import即可导入iges模型。

需要注意的是，下次导入几何时，之前导入过的记录还会保留在这个窗口，需要将它删除，否则又会被导入一次。

HM经典的显示控制与其他软件不同，需要结合Ctrl与鼠标三键实现，初次使用需要适应。   

比如“图形自动回到屏幕正中”可以通过Ctrl+单击鼠标中键实现，也可通过快捷键F实现。

这些功能也可通过上端工具栏的视图工具实现，但是实际很少使用（没有鼠标操作方便）。

图形自动对齐XY/YZ/ZX屏幕的工具图标就相当于其他CAD/CAE软件中的正视图、左视图、俯视图等功能，也是经常使用的功能。

HM快捷键对应的功能大部分能在面板中找到对应的功能，所以快捷键只是为了提供工作效率，毕竟HM大部分用途是网格划分的实践操作，不需要精通多少有限元的底层理论。这些快捷键更是不需要死记硬背，多用几次自然就记得了。注意，一些笔记本电脑需要按住Fn键才能使用F1~12快捷键功能。   

Model是HM中最常用的浏览器，如下图的一个简单文件的Model结构树。可以通过在结构树空白处右击——Create创建不同的项目。这些项目统称为Collector（容器）。

Model中可以设置显示方式，比如只显示Component，则可以点击组件树。   

本文主要介绍其中容纳几何与网格的容器——Component（组件），Component是HM中的基本组成文件，Model工具将所有组件都放置于Components下，每个组件可修改名称、颜色、ID号等，通过右击或点击相应选项进行修改。

Component用于存储几何与有限元模型（网格单元）。

每个组件中又可以包含几何和网格两个选项，当然这两个选项中可以没有内容。点击几何图标，图形区对应的几何将被隐藏，隐藏网格相同操作。   

也可以通过上方的几何/网格批显示工具进行显示与隐藏。

比如要隐藏所有几何，可以如下设置.

当前激活的组件被加粗显示，右击某个组件——Make Current可以激活此组件。

大型模型中会有很多组件，在图形区选择后往往不知道对应于浏览器中的哪个项目，此时可以点开Selector按钮，在图形区选择模型后，在结构树中的组件将被标记，同样，选择结构树中的组件，在图形区相应模型会被高亮显示。

Model中的显示工具主要用于组件的显示与隐藏，如果要实现更多隐藏功能就需要用到Mask浏览器与Display工具栏。

Mask浏览器可以对模型中的同类型元素进行批量隐藏或显示。“+”表示显示这一类型元素，“-”表示隐藏这一类型元素，“1”表示只显示这一类型的元素而隐藏其他所有类型元素。比如我们要隐藏模型中的所有自由点，只需要在浏览树中点击Points后面的“-”。   

Display工具可以用于显示或隐藏图形区选定的元素。比如初学者往往会问我的模型为什么没有显示硬点，那是因为Display Fixed Points工具没有点开。

Display工具也可查找单元或节点ID，打开ID显示、打开标尺显示等。

Visualization工具栏位于图形区下方面板上方，主要用于几何和网格的显示方式。

下拉框中可以选择几何/网格按照什么颜色显示。   

HM使用对象选择框来进行选择，比如使用Geom——node edit工具。绿边黄底的框表示现在激活的选择框。

对象选择框的说明如下：   

左边的下拉箭头可以点开选择类型。

点击对象选择框也会出现菜单，表示基于什么来选择对象。比如选择类型为element-by face表示基于面来选择网格，此时一般先选择面上的一个单元，然后点击选择框的下拉菜单，选择by face，便可扩展为整个面的网格选择。

HM图形窗中，可以通过点选或框选来选择对象，框选时需要按照Ctrl，然后拖动鼠标左键，默认以矩形框来框选对象。按住ctrl，快速点击左键，会出现框选择工具。   

在撤销或重做下拉菜单中可以选择恢复到哪一步。   

先介绍到这里，本文都是命令说明，比较枯燥，读者可以看个大概然后先收藏，用到的时候再来翻看。还有很多功能到后期具体案例时介绍。祝万事顺遂。