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全文內容選自 Altair 區域技術交流會華東站

Altair 高級技術經理 張晨《HyperWorks 2025：下一代建模可視化和二次開發平臺》演講

1引言

今天我為大家介紹 HyperMesh——這個大家既熟悉又陌生的工具。說熟悉，是因為它一直是工程仿真領域的主流建模軟件；說陌生，是因為過去十年它經歷了長時間的系統性變革，功能邊界早已超越傳統網格建模工具。今天我會從多個維度帶大家重新認識 HyperMesh，不過為了避免過于冗長，每個部分只能點到為止——畢竟 HyperMesh 作為龐大的多學科建模環境，二三十分鐘的介紹只能覆蓋冰山一角。在正式講解前，大家可以看看下面視頻里展示的新版 HyperMesh 的界面風格，相信大家能直觀感受到它的變化。

2界面變革與版本歷程

2.1 界面風格迭代

從視頻里大家能看到，新版 HyperMesh 完整展示了從 CAD 建模系統同步模型到自動生成報告的全流程。可能視頻節奏較快，大家沒看清細節功能，但單從第一印象來看，新界面的交互體驗肯定比以前炫酷不少。過去大家用 HyperMesh 時，每天面對灰色的單一屏幕處理繁瑣重復的工作，體驗難免枯燥；而現在，新界面的視覺風格有了明顯升級，第一眼就能感受到差異。

下圖中左邊展示的是新版 HyperMesh 的界面，右邊則是過去幾十年大家熟悉的舊界面。需要說明的是，這兩個界面的模型、腳本以及流程是完全相通的，不用擔心數據不兼容。不過有個關鍵信息要跟大家強調：最新的 HyperMesh 2025 版本是隨 Altair HyperWorks 2025 同步發布的，而版本迭代有幾個重要節點需要大家留意。

2.2 關鍵版本節點

HyperMesh 新界面的研發和推廣是逐步推進的：

• 早在 2014 年，Altair 內部就開始對新界面進行大規模測試，為后續發布奠定基礎；

• 2019 年，我們正式向用戶推出首個支持新界面的版本，當時用戶安裝后能同時使用新、舊兩個界面；

• 2022.3 版本是最后一個新老界面并存的版本，從 2023 版開始，包括 2024 版和最新的 2025 版，我們就只發布新界面版本了。

所以如果大家還在使用舊界面，最高只能用到 2022.3 版，后續所有新增功能 —— 比如 CAE 與 AI 結合的應用 —— 都只在新界面中支持。接下來我介紹的內容，也大多是新界面才能實現的功能。

3核心功能升級：效率與靈活性提升

3.1 多窗口聯動建模

過去熟悉 HyperMesh 的用戶應該知道，舊界面一個窗口里只能有一個 HyperMesh 頁面，其他頁面多用于 HyperView、HyperGraph 等后處理工具。但新版界面打破了這個限制，現在一個界面里可以同時打開多個 HyperMesh 窗口，而且這些窗口能實現建模聯動。

在一個窗口選中對象按Ctrl+C復制，到另一個窗口按Ctrl+V粘貼，不僅對象能復制過來，關聯的材料、屬性、載荷等數據也會自動同步。另外，處理大模型時，如果只需要修改局部結構，直接把這部分結構拷貝到新窗口操作，能避免整機模型旋轉、拖動時的延遲，修改完再拷貝回整機模型即可，效率提升很明顯。

3.2 瀏覽器功能優化

新版的對象瀏覽器也做了升級，現在所有對象都按類型細分了。比如單元，瀏覽器會明確顯示 1D 單元、2D 單元、3D 單元的數量，大家不用再依賴專門的 “顯示 / 隱藏瀏覽器”，直接在當前瀏覽器里就能控制對象的隱藏或顯示。

另外，大家在使用過程中會創建很多材料卡片、載荷工況卡片，過去按字母排序查找很麻煩，現在HyperMesh 會給常用的卡片打上星標，自動前置顯示，相當于幫大家做了 “常用收藏”。而且瀏覽器的搜索功能支持自動補全，輸入部分關鍵詞就能識別出可能想找的對象，檢索更高效。

3.3 界面自定義與材料庫對接

新版界面的所有窗口都支持任意懸浮，不再固定在左邊或右邊，而且功能大多以圖標形式呈現，這些圖標還能自定義。HyperMesh 功能很多，但每個人常用的可能就二三十個，大家可以把高頻功能做成專屬的懸浮菜單，放在界面旁邊，不用每次都到頂部菜單欄查找，操作更便捷。

材料是仿真中的關鍵環節，現在 HyperMesh 能對接 Altair One 的官方材料庫。Altair One 是 Altair 的統一用戶門戶，大家可以在上面下載軟件、使用云端產品，也能訪問材料庫。

這個庫目前有六七萬種材料，包括國內寶鋼等企業的材料。登錄 Altair One 賬戶后，按材料牌號檢索，獲取材料 ID 就能把數據同步到 HyperMesh，而且會自動適配求解器格式，比如需要 OptiStruct 格式的材料卡片，同步過來就是對應的格式。

另外，過去導出材料卡片時，要先導出完整文件再手動刪除冗余內容，現在任意卡片右鍵點擊就能導出為獨立的求解器格式文件，操作更簡單。界面上還增加了很多實時提示，比查幫助文檔更快捷。

4幾何與網格一體化技術：FE Geometry 核心邏輯

在新版 HyperMesh 里，有個很重要的概念叫 FE Geometry（有限元幾何），用過舊界面的用戶應該知道，以前幾何和網格是兩類獨立對象，處理網格往往要先編輯幾何，再基于幾何畫網格。但有了 FE Geometry 后，大家要建立一個新認知：幾何和網格是一體化對象。

這個變化帶來的好處很明顯 —— 網格工具能用來處理幾何，幾何工具也能用來調整網格。比如修補破損網格，從網格角度處理可能很麻煩，但從幾何角度看，無非是補兩個面，補完后面網格節點會自動融合；再比如給網格開孔，過去操作復雜，現在從幾何上開孔，網格會自動適配；還有做臺階結構，不用在網格上反復調整，刪除一個幾何面、拖拽兩個面就能快速實現，生成的就是對應的網格。

處理實體網格時，這個邏輯同樣適用。比如需要預留螺栓預緊力的平面，直接把四面體網格當幾何切出平面，切開后內部網格會自動修復；想把六面體網格的內層單獨切出來，也能按幾何切割的思路操作，不用再逐排選擇網格。甚至傳統上只能用幾何軟件做的布爾運算，現在基于網格也能實現，比如在無孔的耳片網格上 “挖孔”，直接用網格布爾操作就能完成。

5針對復雜零件的中面網格解決方案

塑料件、注塑件這類零件，中面抽取難度大，幾何清理特別耗時。過去用 HyperMesh 處理時，大家可能都遇到過 —— 幾何一修補面就扭了，網格根本生成不了。針對這個問題，新版界面提供了MidMesh+Rebuild 的解決方案。

去除多余的邊

首先用 MidMesh 快速生成基礎中面網格，這一步不用糾結幾何清理，哪怕生成的網格質量較差也沒關系，重點是保證網格拓撲連接的完整性。之后用 Rebuild 功能，基于這份基礎網格，按預設的網格質量標準和幾何清理標準重構高質量網格，還能實現網格類型轉換、局部網格流向優化。比如網格面不平，就以兩個參考面為基準讓它對齊；局部網格質量差，刪掉后補幾根特征線，Rebuild 就能重新構建網格。

當然，如果是鈑金件這類容易抽中面的零件，還是建議直接抽中面，畢竟中面質量高，后續網格質量也更有保障。MidMesh 主要是針對那些中面抽取困難的復雜零件，幫大家節省幾何清理的時間。

6特征工程與 DOE 變量擴展

6.1 網格特征的快速復制與替換

在建模過程中，大家經常需要復用網格特征，比如孔、臺階、筋條。新版界面支持特征的快速陣列和移動 —— 選中一個孔特征，能直接陣列生成多份副本，或者移動到新位置，原位置會自動抹平，而且HyperMesh 會自動完成網格融合，不用手動調整。

如果模型里有多個相似特征，比如多個相同規格的孔，只要優化好其中一個高質量孔，就能批量替換其他孔，保證所有特征的一致性，避免重復勞動。

6.2 DOE 變量維度拓展

過去做 DOE（試驗設計）時，只能把參數、形狀作為變量，新版界面把變量維度擴展到了 “子系統級”。比如同一個中間件有兩種不同的結構形式，不用通過參數調整生成，直接把這兩種結構作為兩個子系統，在 DOE 里設置為變量水平，就能快速對比不同子系統方案對性能的影響。

另外，特征陣列的數量也能作為 DOE 變量，比如把孔陣列的副本數量設為 2 份、3 份、4 份，直接分析特征數量對產品性能的影響，不用再手動修改模型后重新提交分析，流程更簡潔。

7 AI 賦能與二次開發優化

7.1 AI 對話助手 Altair Copilot Beta

新版 HyperMesh 集成了一個專屬的 AI 工具叫 Copilot，它是基于 Altair 的技術文檔、社區資料定向訓練的，和通用 AI 相比，對 HyperMesh 的知識回答更準確。如果它沒學到相關內容，會直接告知 “沒有這方面信息”，不會編造答案。

目前 Copilot 支持英文提問，大家可以問 “某個功能怎么用”“實現某個需求需要哪些工具”，它會給出具體指導。更實用的是，它能幫大家生成二次開發腳本 —— 告訴它要實現的功能，比如 “生成某零件的網格劃分腳本”，它就能輸出對應的代碼。不過目前這個功能還處于初級階段，對簡單模型（比如幾個零件的建模、網格劃分、加載約束）支持較好，能生成完整流程腳本；但針對復雜的實際產品，可能還需要進一步調整，不過至少能幫大家生成基礎功能的代碼，降低二次開發的門檻。

7.2 二次開發生態升級

過去 HyperMesh 的二次開發主要用 TCL/TK 語言，雖然容易上手，但比較小眾，網上查找代碼資源不方便。最近幾年，我們一直在推進 Python 二次開發的兼容，現在 HyperMesh 以及 HyperView、HyperGraph 等后處理工具，Python API 的覆蓋率已經達到 98%-99%，絕大多數功能都能用 Python 調用。

如果偶爾用到沒兼容 Python 的小眾功能，也支持 Python 和 TCL 混合編程，不用完全重構代碼。而且 Python 腳本支持錄制 —— 在界面上操作一次，HyperMesh 會生成對應的 Python 代碼，還會彈出交互界面，把用到的 API 函數和取值列出來，大家可以把固定取值改成變量，方便后續復用。

另外，我們 Altair 的本地工程師一直在幫大家開發定制化腳本，并且通過微信公眾號定期發布《HyperMesh工具箱》。這些腳本都是工程師在實際工作中總結的高頻工具，比如快速移除卡扣特征的腳本，大家可以在公眾號上下載，按指導導入新界面就能使用，不過目前這些腳本只支持新界面。

8 結構優化快速建模工具

Altair 還有 C123 整車正向開發流程，這個流程的門檻比較高，需要大量項目經驗和工具支撐，一般是我們以項目合作的形式，幫客戶完成整車概念階段的設計，普通用戶很難直接接觸。所以我們把 C123 里常用的功能拆成了標準化工具，放到新版 HyperMesh 里，方便大家使用。

比如拓撲設計空間的構建 —— 基于原始的 CAD 模型或網格模型，大家可以選擇哪些區域屬于設計空間、哪些屬于非設計空間，HyperMesh 會用六面體堆疊的方式快速生成拓撲設計空間，不用再單獨創建 CAD 設計模型。之后導入硬點位置（比如約束點、載荷點），HyperMesh 會按預設距離自動抓取非設計空間，比如安裝點周邊區域，用紅色標識出來，快速完成拓撲模型的構建。

拓撲優化完成后，HyperMesh 還能把拓撲模型或 2D 網格模型快速轉化為梁單元骨架模型。它會自動捕捉原始模型局部的截面形狀，生成 I 型、U 型等梁截面，不管原始模型是 CAD 還是 2D 網格，都能準確識別。這樣一來，從拓撲空間構建、硬點與載荷設置，到骨架模型生成，整個拓撲優化流程就能順暢走通，特別適合車身、駕駛室等大型結構的優化設計。

另外，過去大家用 HyperBeam 創建梁截面，需要先畫邊線或截面，操作比較繁瑣。新版界面增加了草繪工具，大家想畫什么樣的梁截面就能畫什么樣，而且能實時檢查截面封閉性，修改也很方便。同時，HyperMesh 還新增了鋼結構協會的梁截面庫，里面有幾千種鋼結構梁截面，這些截面的參數都開放支持優化，不過可能在座做工程結構的朋友不多，這個功能大家可以根據需求選用。

*標準截面庫AISC(美國鋼結構學會)、CSA(加拿大標準協會)、European(歐標)、Indian(印標)、Asia(亞洲鋼結構協會)

9 結語

以上就是我今天要介紹的主要內容，受限于篇幅長度，只能給大家點出 HyperMesh 新界面的核心功能。總結來說，新版 HyperMesh 已經從傳統的網格建模工具，升級為多學科一體化的建模環境，不管是界面交互、幾何與網格的處理邏輯，還是 AI 賦能、二次開發支持，都做了很多優化，目的就是幫大家提升建模效率，降低技術門檻。

后續我們還會有專門的主題，詳細講解 HyperMesh 中集成的 AI 功能，比如云圖預測、形狀識別等，大家可以持續關注。如果大家在使用過程中有疑問，或者想獲取更多腳本資源，也可以關注我們 Altair 的微信公眾號，里面會定期更新技術資料和工具包。希望今天的分享能幫大家更好地了解新版 HyperMesh，后續能更好地運用它解決實際建模問題。