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。
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。
全球100個AI應用案例電子書下載
△Altair 正式發布全球100個AI應用案例電子書，內容覆蓋10+行業的100個AI應用場景。關注Altair微信立即獲取，了解全球AI驅動工程設計應用成功案例，以及AI技術如何為工業制造業的產品全生命周期帶來賦能與革新。
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，大家可以在關注Altair微信并下載，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，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。
全球100個AI應用案例電子書下載
△Altair 正式發布全球100個AI應用案例電子書，內容覆蓋10+行業的100個AI應用場景。關注Altair微信立即獲取，了解全球AI驅動工程設計應用成功案例，以及AI技術如何為工業制造業的產品全生命周期帶來賦能與革新。
申請免費試用
如您對 Altair 軟件及解決方案感興趣
歡迎關注Altair微信，申請免費試用
Altair 是計算智能領域的全球指引者之一，在仿真、高性能計算 (HPC) 和人工智能等領域提供軟件和云解決方案，服務于16000多家全球企業，應用行業包括汽車、消費電子、航空航天、能源、機車車輛、造船、國防軍工、金融、零售等。
近期，Altair被全球工業軟件指引者西門子收購，成為西門子數字化工業軟件(Siemens Digital Industries Software)旗下成員，進一步鞏固西門子在仿真和工業人工智能領域的全球指引者地位，其技術正與西門子Xcelerator解決方案進行深度整合。
更多內容歡迎關注 AltairChina
