?——啥是hypermesh？——

hypermesh是一款專門用于進行各種類型體/面網(wǎng)格剖分的前處理軟件，上圖就是hypermesh的主界面，不知道你在看到這個界面的第一眼后，想要深入了解的欲望還有幾分，反正我當(dāng)時頓時失去了勇氣，密密麻麻的控件讓我首先聯(lián)想到的就是諾基亞的磚頭機，透露著濃濃的上古遺風(fēng)。好在2019后的版本，集成hypermesh 功能的hyperworks交互界面有了明顯改善，也終于跟上一眾CAE軟件的腳步進入了觸屏?xí)r代。當(dāng)然了，這些都是后話了……

吐槽歸吐槽，hypermesh還是十分強大的，我還清晰記得第一次在FEKO上處理多層超材料結(jié)構(gòu)剖分時的無力而后在hypermesh上處理時的輕松。

——為啥要用hypermesh？——

電磁仿真軟件千千萬，基本的操作流程都大同小異，無外乎以下幾個流程：建模->模型前處理->激勵和邊界的設(shè)置->求解設(shè)置->仿真結(jié)果分析。

其實呢，成熟商業(yè)電磁CAE軟件如HFSS/FEKO/CST等都具備建模和模型前處理的功能，大部分情況下使用者在針對常見的簡單目標的輻射/散射問題仿真求解時，可直接在電磁CAE軟件上完成所有的操作。但是，在針對復(fù)雜模型的電磁仿真時，如果試圖直接在CAE軟件上完成建模和前處理工作，將會變的十分低效甚至于無法完成。此時，你需要更加專業(yè)的工具來完成這兩項工作：1）CAD用來復(fù)雜模型建模；2）hypermesh進行復(fù)雜模型的前處理。

模型前處理主要包含三個部分工作：1）模型簡化，即對模型的那些基本不影響仿真結(jié)果的細節(jié)結(jié)構(gòu)進行簡化，從而優(yōu)化網(wǎng)格性態(tài)，提高計算效率；2）缺陷修復(fù)，就是將模型導(dǎo)入過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)缺陷進行修復(fù)；3）網(wǎng)格剖分，按照計算的需要，完成模型網(wǎng)格的剖分。這些工作均可以在hypermesh中完成。

——咋用hypermesh?——

利用hypermesh進行模型前處理的步驟大致可以分為4步：模型導(dǎo)入->幾何清理->網(wǎng)格剖分->導(dǎo)入FEKO，大致的操作流程可以參考下面2個框圖。

具體的操作流程可以移步B站，觀看教學(xué)視頻，此處不在贅述。

Step1:模型導(dǎo)入

模型導(dǎo)入，選擇import geometry，然后清空原模型路徑，再打開現(xiàn)模型所在文件夾進行選擇。

Step2:幾何清理1-抽取外殼

FEKO中MOM以及MLFMM算法僅針對面進行剖分，因此無需保留體模型，可以在hypermesh中先將體模型刪除，具體操作為：

其中面/線/剖分單元均可采用此方式進行刪除操作。

Step3:幾何清理2-細節(jié)清理

細節(jié)處理是模型前處理中至關(guān)重要一步，主要目的是清楚結(jié)構(gòu)模型中那些對電磁求解結(jié)果影響較小但是卻對網(wǎng)格質(zhì)量和計算精度/收斂性等有著明顯影響的細節(jié)結(jié)構(gòu)進行清理，簡化模型。主要的清理對象有：1）螺孔/螺栓；2）尺寸較小的孔/縫結(jié)構(gòu)；3）倒圓/倒角的修改等。

Step4:幾何清理3-拓撲關(guān)系修復(fù)

拓撲關(guān)系指的是相鄰面之間的連接關(guān)系，分為四種拓撲關(guān)系：自由邊，T型連續(xù)，共享邊以及壓縮邊。其中拓撲關(guān)系修復(fù)中，重點需要關(guān)注紅色自由邊，如果多個面相交，絞線為紅色自由邊，則需要對該處進行修復(fù)，直至變?yōu)辄S色或綠色。通過調(diào)節(jié)視圖模式，可以方便顯示全局的拓撲關(guān)系，已確認是否完成全部修復(fù)。

Step5:網(wǎng)格剖分

網(wǎng)格剖分之前，需要先對模型進行分組，分組的目的主要是為了方便在CAE仿真軟件中為不同區(qū)域進行材料屬性的設(shè)置。對于面網(wǎng)格，材料的屬性主要取決于材料的前向-本體-后向分別是什么樣的屬性，這與體模型僅需要設(shè)置本體的材料屬性有所不同。（具體分組方法見視頻）

對于基于MOM/MLFMM算法的FEKO來說，剖分網(wǎng)格為三角面網(wǎng)格，至于網(wǎng)格的剖分尺寸的選擇可以參考往期文章。

HM導(dǎo)出的網(wǎng)格可以直接導(dǎo)入FEKO進行仿真計算，模型導(dǎo)入后，首先需要對模型進行檢查：1）尺寸檢查，檢查模型尺寸是否正確，因為模型導(dǎo)入時常會因為單位不統(tǒng)一導(dǎo)致，模型尺寸放大/縮小一定倍數(shù)，可以通過tansform->scaler進行等比例的放大/縮小；2）法向檢查，F(xiàn)EKO中，表面法向可以有兩種方法查看：1）display option中，通過surfacenormal colour或element normal來區(qū)分；2）通過triangel中勾選normals來查看剖分單元法向，其中紅色箭頭代表法向指向。

完成模型檢查后，就可以通過網(wǎng)格前向-本體-后向?qū)傩缘脑O(shè)置，完成材料設(shè)置。

如此這般，便完成了一個模型前處理的全流程，此后便是在CAE軟件中開始愉快仿真了哈！

——hypermesh進階之路——

以上內(nèi)容的學(xué)習(xí)，結(jié)合一些簡單模型的修復(fù)實踐，你應(yīng)該也可以和我一樣，可以熟練的進行一些簡單的模型修復(fù)（幾何清理，平面修補，拓撲關(guān)系修復(fù)等）以及網(wǎng)格剖分工作。

如果說，你不滿足于此，想要實現(xiàn)對更為復(fù)雜的模型進行前處理，此時你還需要掌握一些諸如復(fù)雜曲面的修補，點/線/面結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，網(wǎng)格檢查與優(yōu)化等等更加高級的操作。相關(guān)操作的教學(xué)視頻可以參考高級培訓(xùn)教程：

如果說，你還不滿足，還想要逐步構(gòu)建起對hypermesh更加系統(tǒng)的認識，此時你可能需要一些更加系統(tǒng)/基礎(chǔ)的教學(xué)視頻：

如果說，你還還不滿足，想要在仿真學(xué)習(xí)的道路上獲得持續(xù)的buff加持，此時，何不妨點個關(guān)注，讓我們一起在仿真的世界里建構(gòu)萬丈高樓。如此，你看可好….....

PS：文中部分圖片摘自Alatir官方培訓(xùn)材料，視頻中案例模型以及培訓(xùn)材料見官方文件夾：