HyperMesh

產品介紹網格建模與前後處理 HyperMesh

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前言

Altair HyperMesh 是一款多功能、高兼融性的 CAE 有限元素前處理軟體，直觀的使用者界面，使工程師能夠快速學習和使用，多樣的幾何清理功能，搭配其先進的網格優化工具，能夠針對複雜幾何形狀生成高品質的有限元素網格，從而提高分析的精度與計算效率。同時支援大多數主流 CAD 與 CAE 格式檔，以及具備強大的二次開發環境，允許自定義與擴展功能，以滿足用戶之各種工程需求。

功能列表

HyperMesh 是使用者首選的工程分析環境，它包含眾多功能：

開放架構
高速、高品質的網格劃分技術-品質與效率導向
批次處理網格劃分
自動化組立功能提高使用者效率
結合的 CAE 環境
先進的 3D 建模視覺化
提高使用者建模效率
複合材料建模
先進的網格變形技術
提供了由 CAE 向 CAD 的逆向介面
ShapeAI

良好的操作介面
幾何清理功能
抽出中立面
將 CAE 有限元素模型轉化成幾何模型
高品質網格建立能力
元素編輯功能
批次網格( Batch Meshing )
CAE 求解器介面
CAD 介面
表面網格劃分
實體網格劃分
網格變形功能
使用者個性化自訂工作環境

↘延伸閱讀：HyperWorks 三大前處理密技公開

產品優點

強大的有限元素分析建模的企業級解決方案

開放架構

HyperMesh 為使用者提供了一個強大的、通用的企業級 CAE 有限元分析建模平台，與任何模擬環境無縫接合，它擁有一套豐富的直接 CAD / CAE 介面和二次開發環境。

高速、高品質的網格劃分技術-品質與效率導向

使建模過程流程化，依靠全面的樑元素、薄殼元素、四面體或六面體元素的自動網格劃分或半自動網格劃分能力，對最複雜幾何擁有一系列的建模工具。大大降低了 CAE 有限元素模型前處理的工作量。

批次處理網格劃分（Batch Mesher）

批次處理網格建立技術：無需使用者進行常規的手工幾何清理及網格劃分工作，從而加速了模型的處理工作。

自動化組立功能提高使用者效率

高度自動化的模型管理能力，包括模型快速組立，以及針對螺栓，點焊，黏合劑和接縫焊接的連接管理。

結合的 CAE 環境

使用其廣泛的 CAD / CAE 介面能力以及其可程式設計、開放式構架的圖形化使用者自動介面能力，HyperMesh 可以在任何工作領域與其它工程軟體為前後處理提供無縫連接工作。

先進的 3D 建模視覺化

CAE 有限元素模型中所有元素類型（1D、2D、3D）的3D視覺化使模型檢查和視覺化更容易。

提高使用者建模效率

利用精細的網格批次處理技術，無需進行手工幾何清理和網格劃分，從而加速了模型開發過程。

複合材料建模
Ply 和 Laminate 工具使複合材料建模更加容易，比如在各層的形狀及它們之間的堆疊順序等方面。可直接從 CATIA CPD 和 Fibersim 提取複合材料資料並自動映射到 CAE 有限元素網格中。在 3D 中查看各鋪層和鋪層角度，從而更容易驗證模型。

先進的網格變形技術

各行業提供最強大的網格變形工具，允許使用者修改現有網格來適用於新的設計，並減少模型開發成本。

提供了由CAE向CAD的逆向介面

HyperMesh 為使用者提供了由 CAE 有限元素模型建立幾何模型的功能。

HyperMesh 的 ShapeAI 可運用 AI 技術智能的處理以下問題：

模型中有大量且重複外型的元件：

逐個進行元件的網格處理非常耗時，使用 Shape AI，可自動匹配並關聯外型相同的元件。只需對其中一個元件進行網格建構，便可同步所有關聯元件，瞬間完成其他所有元件的網格。

模型中具有多種類的元件：

例如：鈑金件、實體件與次要零件(不須建網格)，使用 ShapeAI 功能，可訓練 AI 模型辨識不同類型的幾何，自動做分類，快速輔助用戶做模型管理。

產品功能

同類產品中最佳的網格建立劃分能力

HyperMesh 為使用者提供了一整套簡便易用且功能強大的工具，幫助使用者建立及編輯 CAE 模型。在二維及三維 CAE 模型的建立過程中，使用者既可以使用多種網格建立功能，亦可籍於 Altair HyperMesh 強大的自動網格建立工具自動建立高品質的分析模型。

良好的操作介面

HyperMesh 優異的圖形化介面和模型可視化，可輕易地定義旋轉中心，利於旋轉或移動模型來了解幾何形狀，縮放模型來觀察細節，著色顯示模型外框或框架顯示模型內部。別為不同的是面板式設計，將功能歸類成幾何、一維、二維、三維、分析、工具和後處理七個頁面，讓使用者能夠精確而快速地執行每一個指令。

幾何清理功能

一般情況下，由於資料轉換等原因造成的幾何缺陷都能利用 HyperMesh 執行幾何清理。
建立、修改幾何曲線，合併，分割，平滑，延伸…等。
多樣靈活的建立表面方法：拉伸，旋轉，樣條曲線，掃描，偏移...等。
對導入幾何曲面去倒角，圓孔，倒圓角，自動縫合自由邊，螺栓孔處添加 Washer ...等。
根據幾何拓撲關係，修改自由邊，共享邊，抑制邊，非重合邊...等。
自動檢查、刪除重複表面...等。
表面編輯：表面切割，根據建模要求，重新建構拓撲關係。
使用者根據自己的要求，設定好幾何清理標準，自動進行幾何清理。

抽出中立面

HyperMesh 可以從複雜的幾何體中抽出中立面並且保留原始幾何體中各點的厚度特性。此功能的出現使得利用 CAD 幾何檔進行薄殼元素網格劃分由複雜變成簡單。同時 HyperMesh 可以對中立面進行幾何修改、編輯功能。

將CAE有限元素模型轉化成幾何模型

即由 FE model 轉換成 CAD model，這將使得 CAE 工程師能夠根據自己的計算結果修改模型，大大減少了以往需要設計人員來修改模型的過程，提高了工作效率。

高品質網格建立能力

表面網格劃分
六面體網格劃分
四面體網格劃分
CFD 網格劃分

元素編輯功能

HyperMesh 可以手工建立，分割，合併元素，可以移動，旋轉，拉伸模型；與元素品質檢查功能一起應用，可以在調整元素的同時就顯示其品質參數，便於已有元素的品質保證。使用 Quality Index Meshing，使用者可以根據不同的計算要求，不同的元素要求定義好元素的品質標準之後，只通過滑鼠點擊不符合標準的元素或節點，就可以使用自動調整節點的位置來優化其品質。這是其它 CAE 軟體所不具備的。

批次網格(Batch Meshing )

Batch Mesher 是目前最快捷的針對大型組立模型進行高品質網格劃分的自動化網格建立工具。得益於 BatcherMesher 強大的自動化網格劃分技術，使使用者藉由最小化手工網格劃分任務，節省更多時間，將更多的精力投入到工程模擬等具有更高附加值的分析中，BatchMesher 可以依使用者指定的標準進行網格劃分及幾何清理參數等工作，並按使用者定義的格式輸出 CAE 有限元素模型。

CAE求解器介面

HyperMesh 支援絕大多數主流 CAE 求解器格式檔的輸入和輸出。對於完全支援的 CAE 求解器，HyperMesh 提供了一個完整的環境 (User Profile)，使用者可以使用該 CAE 求解器對應的模板完成模型前處理工作。除此之外，HyperMesh 亦提供了具有高度靈活性的介面，使用介面開發語言來支援其它求解器類型。

RADIOSS	Marc	nCode
OptiStruct	Nastran	CFD++
AcuSolve	Pamcrash	Femfat
Abaqus	Moldex3D	HyperMath
Actran	MoldFlow	MotionSolve
Ansys	Samcef	Permas
LsDyna	Adams	Simpack
Madymo	Fluent	StarCD

CAD介面

HyperMesh 為使用者提供直接讀取業界主流的 CAD 模型檔，以建立 CAE 有限元素分析模型的能力。在此基礎上，HyperMesh 強有力的幾何清理工具讓使用者自如修復模型導入過程中產生各種幾何錯誤，以保證在網格建立時得到高品質的分析模型。

使用消除錯位、小孔，以及抑制模型表面共用邊等各種幾何清理，使用者可以在更大的範圍、更合理的區域上進行網格劃分，同時提高整體網格建立的速度及品質。另外,使用者還可將載入幾何模型上的負載及邊界條件映射於有限元素模型上，這為幾何模型建立分析模型進一步提供了便利。

ACIS	PRO-ENGINEER	STEP
CATIA V4/V5	SOLIDWORKS	ACIS
DXF	PARASOLID	STL
IGES	UNIGRAPHICS	JT Precise

表面網格劃分

在 HyperMesh 中，表面網格劃分模組為網格劃分提供強大的引擎，給使用者提供無以倫比的靈活性和功能。這包括互動式的適應各式各樣的網格參數、根據一套使用者自訂的品質準則優化網格和利用廣泛的進階技術建立網格的能力。

實體網格劃分

應用實體幾何，HyperMesh 可以利用標準和進階步驟為四面體網格和六面體網格劃分連接、分離和切割實體模型。結合 HyperMesh 強大的實體視覺化特性，説明使用者花費更少時間建模，可以快速方便地切割模型，體網格劃分模組可以對多個體建立高品質網格。

網格變形功能

HyperMorph 結合於強大的 HyperMesh 中，為使用者提供了功能強大根據互動式和參數化的改變 CAE 有限元素模型外形的解決方案。其獨一無二的網格變形計算法使使用者得以在不犧牲網格品質的基礎上快速改變現有 CAE 有限元素網格的形狀，或者改變節點或元素的位置。在處理網格變形的過程中， HyperMorph 亦允許以使用者自訂參數的方式對有限元模型進行變形，這為在此後進行的最佳化研究中建立形狀變數提供了便利。

使用者個性化自訂工作環境

自訂使用者介面：簡明易用的使用者介面説明使用者自訂拖拽工具列位置、自主配置下拉式功能表和鍵盤快速鍵設置。
自訂工具列：使用者可以在面板中添加自訂功能應用。
自訂 CAE 求解器輸入檔轉換器：使用者可在 HyperMesh 原有支援的 CAE 求解器類型基礎上使用二次開發，拓展 HyperMesh 的輸入介面功能，讀取不同的分析資料來延伸 HyperMesh 的介面支援，使 HyperMesh 支援更多的 CAE 求解器類型及輸入檔案格式。
CAE 求解器輸出範本：CAE 求解器輸出範本允許 HyperMesh 的資料庫輸出由使用者自訂的求解器輸出使用者自訂範本。