【HyperMesh宝典】之几何修复、清理和简化

HyperMesh 中的各种几何功能都是假设用户只在 HyperMesh 环境下使用该几何，通常也就是用于划分网格，如果把 HyperMesh几何清理得到的曲面导出给其它 CAD 或者 CAE 软件使用，很多处理效果会丢失。

几何的很多问题都是在格式转换的过程中产生的，因此，如有可能应该尽可能使用 CATIA、UG 等原始 CAD 格式，这些原始格式读入 HyperMesh 得到的几何通常是可以做到零缺陷的。目前常见的 CAD 软件的原生格式 HyperMesh 都可以直接读取，但是读取 CATIA 格式需要特别的 license 授权，读取UG格式需要在本机安装相应版本的 UG 软件并设置好相应的环境变量，具体方法可以查阅 HyperMesh 的软件帮助。中性格式推荐使用 step 或者 parasolid，尽量少用 iges。

因为 HyperMesh 和通用 CAD 软件的目标不同，所以在进行几何处理时的侧重点也不同。CAD 软件的曲面是面向设计和制造的，注重特征的精度，参数化，尺寸等方面，而 HyperMesh 中的曲面是面向网格划分的，注重拓扑连接关系。

根据操作的目的不同我们人为地将 HyperMesh 的几何操作可以分为修复、清理和简化三类 ，这期我们就来为大家一下介绍这三类~

几何修复：就是把损坏的几何修理好，让曲面恢复到 CAD 软件中的样子。

在 HyperMesh 中我们需要特别注意曲面之间的拓扑关系。拓扑关系错误可能是因为 CAD 软件创建的时候就包含了错误（比如重复曲面），也可能是在 CAD 模型在导入过程（需要转化为 HyperMesh 内部的几何格式）发生了错误。一旦拓扑关系发生错误我们就需要进行几何拓扑关系修复的操作。

几何的拓扑连接关系可能会发生多少种错误呢？答案是只有3种。

1、 相邻面没有连接

2、 曲面的重复

3、 曲面的缺失

如下图所示：

相应的处理方法如下图所示：

重复曲面可以从特征线的颜色判断（面的周边会有很多T型连接边），HyperMesh 的 defeature 面板也有专门的工具进行搜索。所以，重复面不会给我们带来太多麻烦。

缺失曲面有两种处理方法：

1、如果缺失曲面较大，需要直接使用 surfaces 面板创建一个曲面

2、如果确实曲面很小，可以使用 toggle 或者 edge edit 里面的 replace 功能

1、 如果有大量这类问题（通常是格式转换造成的）可以先使用 edge edit 里面的 equivalence 功能批量处理，由于这时我们无法详细了解问题所在位置，需要将容差设置为单元尺寸的1%以下。

2、 对于剩下的少数间隙较大的位置，可以将容差增加到单元尺寸的10%~20%，使用 toggle 进行逐个处理。注意 toggle 会保留鼠标点击的那条边。

3、 对于更大的间隙，我们会选中 replace 进行手工调整，这时我们可以把容差调整到和单元边长一个数量级，但是要时刻注意是否造成了曲面的破坏。

要快速准确地进行曲面修复，关键在于理解问题产生的原因。

比如下图中的这个问题，很多初学者会直接使用 toggle 进行处理：

结果如下（变成了蓝色的压缩边）：

正确的处理方法是使用 edge edit 中的 replace 功能，结果如下：

这里实际上是需要进行交切，然后删除多余的小面，toggle 不能处理T型连接的问题。

几何清理：就是把“脏”的几何清理 “干净”，主要的目标是使几何变得规则，容易划分网格。具体而言几何清理就是通过对曲面和边进行分割和合并，把不规则的面变成较小的规则的面。

HyperMesh 的网格划分算法可以分为映射和自由两类，映射只对三角形、四边形、五边形和圆形4种形状有用，其它形状都使用自由网格划分算法。4种映射算法对应的网格排列方式如下：

实际上，大家很容易看出来，真正的可映射形状只有四边形一种，其它几种只不过是HyperMesh后台自动分割成了四边形而已，分割的情况如下：

实际的曲面千变万化，但是我们总是可以分割成较为简单的形状的组合，比如下面这个形状：

可以分解为两个更简单的曲面：

这样一来左右两部分都变成了可以映射的形状：

我们可以处理成两个环形的四边形：

网格如下：

几何简化：就是把复杂的特征变成简单的特征，一般是把划分网格不需要的小特征删掉。

具体而言又可以分为去除曲面圆角、去除曲线圆角、去除 logo

这是最常见，但也是最难处理的，因为很多圆角无法自动去掉。

简单的情况可以使用 defeature 面板直接删除。

下图中可以选中曲面后输入半径进行搜索：

也可以直接点击 find 跳过搜索，然后手工选中要去除的圆角。

复杂的情况需要使用曲面编辑工具进行处理。具体做法是先删除圆角曲面，然后通过 extend 延伸连接相邻曲面。注意要先对被延伸曲面的边界进行平整以免延伸失败。

去除曲线圆角：也可以用于去除倒角，一般只会用于去除半径很小的圆角。

可以使用 defeature 面板直接删除，该功能在 F11 中也可以使用。

BatchMesher 可以自动按照参数进行 logo remove 的操作。

如果希望手工进行操作，步骤如下：