HyperMesh软件介绍
HyperMesh是一个针对主流有限元求解器的高性能前后处理软件，允许工程师在一个高度交互式和可视化的环境下分析产品的性能。HyperMesh用户界面简单易学，并支持最广泛的几何CAD和CAE接口，增强协同能力和工作效率。HyperMesh强大的功能使用户可以创建高逼真的模型。这些功能包括用户自定义的质量准则和控制，Morphing技术把已有的网格更新到新的设计中，对复杂、不等厚的面板自动抽取中面。自动四面体网格划分和最少时间划分六面体，以及只需用户输入最少量条件的批处理大规模零部件网格划分功能，强大的网格编辑功能，确保得到最优的单元质量。
Altair HyperMesh的优点
为企业提供强大的有限元建模解决方案
HyperMesh提供了最广泛的CAD和CAE软件接口，并且允许用户定制接口，从而可以无缝地集成到任何工程环境中。
HyperMesh提供一个企业级的强大的有限元通用建模平台，大大地降低了建模所需的软件投资和培训成本。
快速而高质量的网格剖分
HyperMesh提供自动以及半自动的壳单元、四面体单元和六面体单元网格划分功能，对复杂的几何体大大简化了建模的过程。
通过批处理网格划分和自动模型装配技术提高最终用户的效率
Batch Mesher技术无需人工的几何清理和网格划分，从而加速了建模的过程。
HyperMesh可以快速全自动地实现模型装配，包括实现螺栓连接、点焊、胶粘和缝焊的布置和管理。
HyperMesh作为专业的前后处理软件，它主要包含以下方面的强大功能：
一、 CAD/CAE 接口
HyperMesh具有全面的CAD几何软件的接口，读入CAD几何文件的速度与效率非常高，比如输入：UG_NX3，CATIA_V5，Pro/E，I-DEAS, IGES，STEP, ParaSolid 等。
最为快速的独立于求解器的高可信度的CAE建模环境
HyperMesh支持所有的主流求解器的输入输出格式，如：OptiStruct，ABAQUS，NASTRAN，ANSYS，MOLDFLOW/C-MOLD，LS-DYNA，RADIOSS，PAMCRASH，MADYMO，MARC，I-DEAS。
HyperMesh作为行业内最广泛的CAE前处理平台，无论客户使用哪种求解器，在HyperMesh平台下完全可以实现不同有限元计算软件之间的模型转换功能，这点对工作特别有效，不同求解器的所需的模型可以通用会在很大程度上提高工作效率。
二、 几何处理功能
1、HyperMesh的几何清理功能非常强大
一般情况下，由于数据转换等原因造成的几何缺陷都能利用HyperMesh清理掉。
--创建、修改几何曲线，合并，拆分，平滑，延伸等等；
--多样灵活的创建曲面方法：拉伸，旋转，样条曲线，扫描，偏移等；
--对导入的几何曲面去倒角，圆孔，倒圆，自动缝合自由边，对螺栓孔处添加Washer等；
--根据几何拓扑关系，修改自由边，共享边，压缩边，非重合边等；
--自动检查、删除重复曲面等；
--曲面编辑：曲面切割、刨分，根据建模要求，重新构建拓扑关系，；
--用户根据自己的要求，设定好几何清理标准，自动进行几何清理。
2、HyperMesh可以从复杂的几何体中抽出中面
并且保留原几何体中各点的厚度特性。此功能的出现使得利用CAD几何文件进行壳单元网格划分由复杂变成简单。
同时，HyperMesh可以对中面进行几何修改、编辑功能。
3、HyperMesh可以将有限元模型转化成几何模型。
即由FE model->CAD model，这将使得CAE工程师能够根据自己的计算结果修改模型，大大减少了以往需要设计人员来修改模型的过程，提高了工作效率。
三、 网格划分
1、HyperMesh的自动网格划分Automesh功能十分强大
在这个模块里，工程师也可以根据自己的需要，选择不同的网格划分方式：
自动划分：按照事先设定好的单元类型，大小等参数自动划分出最优的单元；
交互式：用户可以调整局部或整体的节点分布，单元大小，单元类型，网格生成算法、单元偏移等参数，交互式地得到符合要求的单元； 
单元质量指标优化式：按照用户事先设定的单元质量标准，得到符合质量要求的单元模型。
HyperMesh可以对已划分好的单元进行重新选择划分，以得到更高的质量。这方面的操作方便，灵活性都是其它软件无法比拟的。
HyperMesh的自动网格划分功能强大的另一表现为，它提供了强大、稳定、高效的网格划分算法，所划分的壳单元及体单元质量非常高。
无论是否存在曲面，HyperMesh都允许用户创建高质量的二维网格，因为只有获得高质量的网格才能确保得到更准确的结果。
2、HyperMesh的单元编辑功能非常强大
HyperMesh可以手工生成，拆分，合并单元，可以移动，旋转，拉伸模型；
同单元质量检查功能一起应用，可以在调整单元的同时就显示其质量参数，便于已有单元的质量保证。使用Quality Index Meshing，用户可以根据不同的计算要求，不同的单元要求定义好单元的质量标准之后，只通过鼠标点击不符合标准的单元或节点，就可以通过自动调整节点的位置来优化其质量。这是其它CAE软件所不具备的。
3、HyperMesh的操作界面非常友好
所有功能最多只需要点击两级菜单就可实现，操作效率十分高，非常适于工程师的使用。同时与同类软件相比，完成同样操作该软件所需要的鼠标移动距离和鼠标点击次数是最少的。
4、HyperMesh提供了Connector自动焊接功能
它使得原来消耗大量时间的焊点的连接变得快速和简单起来。支持各种求解器所需的连接单元类型，如刚性元，NASTRAN的ACM单元, CWELD，Dyna MAT 100 Hexa, Pamcrash2G-PLINK等等。同时提供焊点质量检查和焊点连接表。
5、Batch Mesher 自动批处理划分二维网格
Batch Mesher可以针对大规模的模型多个零部件同时进行批处理划分网格。用户只需要选择CAD模型，然后根据不同的计算要求和单元质量要求，设置不同的几何清理参数和单元质量标准两个文本文件，Batch Mesher就能得到一个符合要求的有限元模型文件。
同时，在Batch Meshing之后只需要极少的手工编辑，在网格生成方面极大地提高效率并减少劳动量。
6、HyperMesh提供了强大得Morphing功能
HyperMorph是一个交互式的网格处理工具，可以将现有的网格自适应调整以满足新的几何，可以在不修改CAD数据的情况下形成全新的网格，使CAE工程师可以按自己的思路、想法方便而直观地改变网格外形。这个工具从另外一个角度为CAE工程师寻找解决方案、修改设计提供了的更大的发挥空间。
7、HyperMesh划分六面体网格的功能非常强大
人机互动性非常强，划分的网格质量非常高。
方法多样灵活：拉伸，旋转，偏移，Linear Solid, SolidMap等。
工程师可以根据不同模型的特点，选用最合适的方法快速生成高质量的六面体单元，同时提供了强大的六面体单元编辑功能。
8、HyperMesh可以对一个封闭区域自动划分出高品质的四面体单元
四面体网格模型使用强大的AFLR法则，用户可以根据结构或流体模型的要求控制单元的生成方式，选择三角形或四边形单元生成四面体和局部区域的重新划分。
在自动划分的基础上，还能够通过人工干预，如控制曲率、局部加密等来保证网格的质量。
9、HyperMesh是一个开放式的CAE架构平台
用户可以利用Tcl/Tk工具箱的强大功能，在HyperMesh中建立用户化定制方案。用户可以创建宏命令，定制流程，使工艺过程或其中的一些步骤能够自动完成。
Altair优化软件OptiStruct介绍
HyperWorks中的Optistruct, HyperStudy，HyperMorph模块集中反映了当今CAE应用从过去的单纯有限元分析向寻求解决方案和实现优化设计方向的转变。这是国内企业在CAE方面迎头赶上国外先进水平的机会。成熟的HyperWorks产品在这方面具有无与伦比的优势。
OptiStruct是专门为产品的概念设计和精细设计开发的结构分析和优化工具，是当今最成熟的也是应用最广泛的优化类软件，国外的汽车部件或整车大都应用过此软件进行优化。OptiStruct是一以有限元方法为基础的最佳化工具，藉由拓扑优化（topology）、形貌优化（topography）、形状优化（shape）和尺寸优化（size），可产生精确的设计概念或布局。其优秀的优化技术可以为产品的优化目标提供完整可行的解决方案。OptiStruct拥有快速精确的线性有限元求解器。工程师可以使用其中的标准单元库和各种边界条件，进行线性静态、自然频率、惯性释放和频率响应分析。OptiStruct与HyperMesh之间有无缝的接口，从而使用户可以快捷地进行问题设置、提交和后处理等一整套操作。
OptiStruct拥有强大、高效的概念优化和细化优化能力, 优化方法多种多样，可以应用在设计的各个阶段，其优化过程可对静力、模态、屈曲分析进行优化。有效的优化算法允许在大模型中存在上百个设计变量和响应，特点如下：
l 包含多种设计变量以及合并的设计变量；
l 强大的优化算法；
l 多种工况下合并优化；
l 多目标优化分析；
l 可设置临界约束，加快优化计算效率；
l 重启动功能，优化分析可从一个完整的周期开始而且继续下去；
l 采用可调整的收敛精度；
l 稀疏矩阵求解器，速度快、所需磁盘空间小；
l 优化后模型可输出给CAD软件进行二次设计；
l 模态跟踪；
l 多种制造加工约束定义；
l 自动报告生成功能。
1. 响应类型
位移、速度、加速度、应力、应变、特征值、屈曲载荷因子、结构柔度等，也可以是各响应量的混合。设计变量可取任何单元的密度、节点坐标、属性如厚度、形状尺寸、面积、二次惯性矩等。除此之外,用户还可根据自己的设计要求和优化目标,在软件中方便地写入自编的公式进行优化设计。
2. 拓扑优化
该技术能够在给定的设计空间内寻求最佳的材料分布，由此获得汽车业内“设计与技术”大奖。可采用壳单元或者实体单元来定义设计空间，并用Homogenization（均质化）和density （密度法）方法来定义材料流动规律。通过OptiStruct中先进的近似法和可靠的优化方法可以搜索得到最优的加载路径设计方案。考虑到优化模型的加工性，如对称约束、铸件的脱模方向定义等。此外，利用OptiStruct软件包中的OSSmooth工具，可以将拓扑优化结果生成为IGES等格式的文件，可以在CAD系统中方便地输入。
3. 形貌优化
这是一种形状最佳化的方法，它可以用来设计薄壁结构的强化压痕。用来减轻结构的重量，同时又能满足强度、频率等要求。设定优化步骤简单，只需要定义一个设计区域、装饰条的最大深度和拉伸角。同时考虑到可加工形，软件还提供了多种压痕成型方式。优化后的结果还可以用OSSmooth工具产生的几何数据输入到CAD软件中，进行二次设计。
4. 形状优化
OptiStruct还可以用来求解一般的形状优化问题如边界移动等。利用HyperMesh软件中的AutoDV和HyperMorph来生成复杂形状的摄动向量，将节点位置作为设计变量，通过结构外形的调整以改善结构特性，如降低应力，提高频率等。形状优化后结果可通过OSSmooth生成几何数据输入到CAD系统中。
5. 尺寸优化
通过参数调节如改变壳的厚度、梁的横截面参数、弹性和质量属性，从而改善结构的特性如降低设计重量，减小应力，提高频率等。HyperMesh中有一个尺寸优化菜单，可以很方便地对尺寸优化问题进行设定。
6. 有限元分析
OptiStruct是一个高效、精确独立的有限元求解器，支持在多CPU计算机上进行并行运算。该求解器涵盖了标准的有限元类型，可用于进行线性静态分析、模态分析、惯性释放、频率响应分析和屈曲分析。用户使用其中的标准单元库和各种边界条件类型，可以进行线性静态和自然频率优化分析。HyperMesh与OptiStruct的图形接口十分完善，用户可以快速便捷地进行建模、参数设置、作业提交和后处理等一整套分析流程。
采用Altair OptiStruct设计的突破传统的Airbus A380机翼前缘肋
（方案已经通过各项欧洲航空结构安全认证试验，得到实际采用，减重44%，获得空中客车2003年度创新金奖） |
