技术干货丨HyperMesh 新界面功能与技术升级解析

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。

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。

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，并且通过微信公众号定期发布《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，大家可以在公众号上下载，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 的微信公众号，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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