全文内容选自 Altair 区域技术交流会华东站
Altair 高级技术经理 张晨《HyperWorks 2025：下一代建模可视化和二次开发平台》演讲
1、引言
今天我为大家介绍 HyperMesh——这个大家既熟悉又陌生的工具。说熟悉，是因为它一直是工程仿真领域的主流建模软件；说陌生，是因为过去十年它经历了长时间的系统性变革，功能边界早已超越传统网格建模工具。今天我会从多个维度带大家重新认识 HyperMesh，不过为了避免过于冗长，每个部分只能点到为止——毕竟 HyperMesh 作为庞大的多学科建模环境，二三十分钟的介绍只能覆盖冰山一角。在正式讲解前，大家可以看看下面视频里展示的新版 HyperMesh 的界面风格，相信大家能直观感受到它的变化。
2、界面变革与版本历程
2.1 界面风格迭代
从视频里大家能看到，新版 HyperMesh 完整展示了从 CAD 建模系统同步模型到自动生成报告的全流程。可能视频节奏较快，大家没看清细节功能，但单从第一印象来看，新界面的交互体验肯定比以前炫酷不少。过去大家用 HyperMesh 时，每天面对灰色的单一屏幕处理繁琐重复的工作，体验难免枯燥；而现在，新界面的视觉风格有了明显升级，第一眼就能感受到差异。
下图中左边展示的是新版 HyperMesh 的界面，右边则是过去几十年大家熟悉的旧界面。需要说明的是，这两个界面的模型、脚本以及流程是完全相通的，不用担心数据不兼容。不过有个关键信息要跟大家强调：最新的 HyperMesh 2025 版本是随 Altair HyperWorks 2025 同步发布的，而版本迭代有几个重要节点需要大家留意。
2.2 关键版本节点
HyperMesh 新界面的研发和推广是逐步推进的：
早在 2014 年，Altair 内部就开始对新界面进行大规模测试，为后续发布奠定基础；
2019 年，我们正式向用户推出首个支持新界面的版本，当时用户安装后能同时使用新、旧两个界面；
2022.3 版本是最后一个新老界面并存的版本，从 2023 版开始，包括 2024 版和最新的 2025 版，我们就只发布新界面版本了。
所以如果大家还在使用旧界面，最高只能用到 2022.3 版，后续所有新增功能 —— 比如 CAE 与 AI 结合的应用 —— 都只在新界面中支持。接下来我介绍的内容，也大多是新界面才能实现的功能。
2.2 关键版本节点
HyperMesh 新界面的研发和推广是逐步推进的：
早在 2014 年，Altair 内部就开始对新界面进行大规模测试，为后续发布奠定基础；
2019 年，我们正式向用户推出首个支持新界面的版本，当时用户安装后能同时使用新、旧两个界面；
2022.3 版本是最后一个新老界面并存的版本，从 2023 版开始，包括 2024 版和最新的 2025 版，我们就只发布新界面版本了。
所以如果大家还在使用旧界面，最高只能用到 2022.3 版，后续所有新增功能 —— 比如 CAE 与 AI 结合的应用 —— 都只在新界面中支持。接下来我介绍的内容，也大多是新界面才能实现的功能。
3、核心功能升级：效率与灵活性提升
3.1 多窗口联动建模
过去熟悉 HyperMesh 的用户应该知道，旧界面一个窗口里只能有一个 HyperMesh 页面，其他页面多用于 HyperView、HyperGraph 等后处理工具。但新版界面打破了这个限制，现在一个界面里可以同时打开多个 HyperMesh 窗口，而且这些窗口能实现建模联动。
在一个窗口选中对象按Ctrl+C复制，到另一个窗口按Ctrl+V粘贴，不仅对象能复制过来，关联的材料、属性、载荷等数据也会自动同步。另外，处理大模型时，如果只需要修改局部结构，直接把这部分结构拷贝到新窗口操作，能避免整机模型旋转、拖动时的延迟，修改完再拷贝回整机模型即可，效率提升很明显。
3.2 浏览器功能优化
新版的对象浏览器也做了升级，现在所有对象都按类型细分了。比如单元，浏览器会明确显示 1D 单元、2D 单元、3D 单元的数量，大家不用再依赖专门的 “显示 / 隐藏浏览器”，直接在当前浏览器里就能控制对象的隐藏或显示。
另外，大家在使用过程中会创建很多材料卡片、载荷工况卡片，过去按字母排序查找很麻烦，现在HyperMesh 会给常用的卡片打上星标，自动前置显示，相当于帮大家做了 “常用收藏”。而且浏览器的搜索功能支持自动补全，输入部分关键词就能识别出可能想找的对象，检索更高效。
3.3 界面自定义与材料库对接
新版界面的所有窗口都支持任意悬浮，不再固定在左边或右边，而且功能大多以图标形式呈现，这些图标还能自定义。HyperMesh 功能很多，但每个人常用的可能就二三十个，大家可以把高频功能做成专属的悬浮菜单，放在界面旁边，不用每次都到顶部菜单栏查找，操作更便捷。
材料是仿真中的关键环节，现在 HyperMesh 能对接 Altair One 的官方材料库。Altair One 是 Altair 的统一用户门户，大家可以在上面下载软件、使用云端产品，也能访问材料库。
这个库目前有六七万种材料，包括国内宝钢等企业的材料。登录 Altair One 账户后，按材料牌号检索，获取材料 ID 就能把数据同步到 HyperMesh，而且会自动适配求解器格式，比如需要 OptiStruct 格式的材料卡片，同步过来就是对应的格式。
另外，过去导出材料卡片时，要先导出完整文件再手动删除冗余内容，现在任意卡片右键点击就能导出为独立的求解器格式文件，操作更简单。界面上还增加了很多实时提示，比查帮助文档更快捷。
4、几何与网格一体化技术：FE Geometry 核心逻辑
在新版 HyperMesh 里，有个很重要的概念叫 FE Geometry（有限元几何），用过旧界面的用户应该知道，以前几何和网格是两类独立对象，处理网格往往要先编辑几何，再基于几何画网格。但有了 FE Geometry 后，大家要建立一个新认知：几何和网格是一体化对象。
这个变化带来的好处很明显 —— 网格工具能用来处理几何，几何工具也能用来调整网格。比如修补破损网格，从网格角度处理可能很麻烦，但从几何角度看，无非是补两个面，补完后面网格节点会自动融合；再比如给网格开孔，过去操作复杂，现在从几何上开孔，网格会自动适配；还有做台阶结构，不用在网格上反复调整，删除一个几何面、拖拽两个面就能快速实现，生成的就是对应的网格。
处理实体网格时，这个逻辑同样适用。比如需要预留螺栓预紧力的平面，直接把四面体网格当几何切出平面，切开后内部网格会自动修复；想把六面体网格的内层单独切出来，也能按几何切割的思路操作，不用再逐排选择网格。甚至传统上只能用几何软件做的布尔运算，现在基于网格也能实现，比如在无孔的耳片网格上 “挖孔”，直接用网格布尔操作就能完成。
5、针对复杂零件的中面网格解决方案
塑料件、注塑件这类零件，中面抽取难度大，几何清理特别耗时。过去用 HyperMesh 处理时，大家可能都遇到过 —— 几何一修补面就扭了，网格根本生成不了。针对这个问题，新版界面提供了MidMesh+Rebuild 的解决方案。
去除多余的边
首先用 MidMesh 快速生成基础中面网格，这一步不用纠结几何清理，哪怕生成的网格质量较差也没关系，重点是保证网格拓扑连接的完整性。之后用 Rebuild 功能，基于这份基础网格，按预设的网格质量标准和几何清理标准重构高质量网格，还能实现网格类型转换、局部网格流向优化。比如网格面不平，就以两个参考面为基准让它对齐；局部网格质量差，删掉后补几根特征线，Rebuild 就能重新构建网格。
当然，如果是钣金件这类容易抽中面的零件，还是建议直接抽中面，毕竟中面质量高，后续网格质量也更有保障。MidMesh 主要是针对那些中面抽取困难的复杂零件，帮大家节省几何清理的时间。
6、特征工程与 DOE 变量扩展
6.1 网格特征的快速复制与替换
在建模过程中，大家经常需要复用网格特征，比如孔、台阶、筋条。新版界面支持特征的快速阵列和移动 —— 选中一个孔特征，能直接阵列生成多份副本，或者移动到新位置，原位置会自动抹平，而且HyperMesh 会自动完成网格融合，不用手动调整。
如果模型里有多个相似特征，比如多个相同规格的孔，只要优化好其中一个高质量孔，就能批量替换其他孔，保证所有特征的一致性，避免重复劳动。
6.2 DOE 变量维度拓展
过去做 DOE（试验设计）时，只能把参数、形状作为变量，新版界面把变量维度扩展到了 “子系统级”。比如同一个中间件有两种不同的结构形式，不用通过参数调整生成，直接把这两种结构作为两个子系统，在 DOE 里设置为变量水平，就能快速对比不同子系统方案对性能的影响。
另外，特征阵列的数量也能作为 DOE 变量，比如把孔阵列的副本数量设为 2 份、3 份、4 份，直接分析特征数量对产品性能的影响，不用再手动修改模型后重新提交分析，流程更简洁。
7、AI 赋能与二次开发优化
7.1 AI 对话助手 Altair Copilot Beta
新版 HyperMesh 集成了一个专属的 AI 工具叫 Copilot，它是基于 Altair 的技术文档、社区资料定向训练的，和通用 AI 相比，对 HyperMesh 的知识回答更准确。如果它没学到相关内容，会直接告知 “没有这方面信息”，不会编造答案。
目前 Copilot 支持英文提问，大家可以问 “某个功能怎么用”“实现某个需求需要哪些工具”，它会给出具体指导。更实用的是，它能帮大家生成二次开发脚本 —— 告诉它要实现的功能，比如 “生成某零件的网格划分脚本”，它就能输出对应的代码。不过目前这个功能还处于初级阶段，对简单模型（比如几个零件的建模、网格划分、加载约束）支持较好，能生成完整流程脚本；但针对复杂的实际产品，可能还需要进一步调整，不过至少能帮大家生成基础功能的代码，降低二次开发的门槛。
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7.2 二次开发生态升级
过去 HyperMesh 的二次开发主要用 TCL/TK 语言，虽然容易上手，但比较小众，网上查找代码资源不方便。最近几年，我们一直在推进 Python 二次开发的兼容，现在 HyperMesh 以及 HyperView、HyperGraph 等后处理工具，Python API 的覆盖率已经达到 98%-99%，绝大多数功能都能用 Python 调用。
如果偶尔用到没兼容 Python 的小众功能，也支持 Python 和 TCL 混合编程，不用完全重构代码。而且 Python 脚本支持录制 —— 在界面上操作一次，HyperMesh 会生成对应的 Python 代码，还会弹出交互界面，把用到的 API 函数和取值列出来，大家可以把固定取值改成变量，方便后续复用。
另外，我们 Altair 的本地工程师一直在帮大家开发定制化脚本，并且通过微信定期发布《HyperMesh工具箱》。这些脚本都是工程师在实际工作中总结的高频工具，比如快速移除卡扣特征的脚本，大家可以在关注Altair微信并下载，按指导导入新界面就能使用，不过目前这些脚本只支持新界面。
8、结构优化快速建模工具
Altair 还有 C123 整车正向开发流程，这个流程的门槛比较高，需要大量项目经验和工具支撑，一般是我们以项目合作的形式，帮客户完成整车概念阶段的设计，普通用户很难直接接触。所以我们把 C123 里常用的功能拆成了标准化工具，放到新版 HyperMesh 里，方便大家使用。
比如拓扑设计空间的构建 —— 基于原始的 CAD 模型或网格模型，大家可以选择哪些区域属于设计空间、哪些属于非设计空间，HyperMesh 会用六面体堆叠的方式快速生成拓扑设计空间，不用再单独创建 CAD 设计模型。之后导入硬点位置（比如约束点、载荷点），HyperMesh 会按预设距离自动抓取非设计空间，比如安装点周边区域，用红色标识出来，快速完成拓扑模型的构建。
拓扑优化完成后，HyperMesh 还能把拓扑模型或 2D 网格模型快速转化为梁单元骨架模型。它会自动捕捉原始模型局部的截面形状，生成 I 型、U 型等梁截面，不管原始模型是 CAD 还是 2D 网格，都能准确识别。这样一来，从拓扑空间构建、硬点与载荷设置，到骨架模型生成，整个拓扑优化流程就能顺畅走通，特别适合车身、驾驶室等大型结构的优化设计。
另外，过去大家用 HyperBeam 创建梁截面，需要先画边线或截面，操作比较繁琐。新版界面增加了草绘工具，大家想画什么样的梁截面就能画什么样，而且能实时检查截面封闭性，修改也很方便。同时，HyperMesh 还新增了钢结构协会的梁截面库，里面有几千种钢结构梁截面，这些截面的参数都开放支持优化，不过可能在座做工程结构的朋友不多，这个功能大家可以根据需求选用。
*标准截面库AISC(美国钢结构学会)、CSA(加拿大标准协会)、European(欧标)、Indian(印标)、Asia(亚洲钢结构协会)
9、结语
以上就是我今天要介绍的主要内容，受限于篇幅长度，只能给大家点出 HyperMesh 新界面的核心功能。总结来说，新版 HyperMesh 已经从传统的网格建模工具，升级为多学科一体化的建模环境，不管是界面交互、几何与网格的处理逻辑，还是 AI 赋能、二次开发支持，都做了很多优化，目的就是帮大家提升建模效率，降低技术门槛。
后续我们还会有专门的主题，详细讲解 HyperMesh 中集成的 AI 功能，比如云图预测、形状识别等，大家可以持续关注。如果大家在使用过程中有疑问，或者想获取更多脚本资源，也可以关注我们 Altair 的微信，里面会定期更新技术资料和工具包。希望今天的分享能帮大家更好地了解新版 HyperMesh，后续能更好地运用它解决实际建模问题。
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