HyperMesh技巧——几何修复、清理、简化
HyperMesh是一款非常强大的几何、网格划分软件，我们一般不在软件中直接绘制模型，而是在将几何模型导入软件中进行网格划分。导入的模型往往会出现一些问题，例如丢失面、出现重复面、缝隙等，所以在网格划分前需要对几何模型进行清理。为了节约网格划分的时间、提高效率，我们还会简化掉一些对结果无明显影响的特征。本人今天就介绍一下关于HyperMesh中几何修复、清理、简化的方法。
一、 几何修复
01 几何修复的定义
几何修复：修复损坏的几何模型，使曲面恢复到CAD软件中的初始模样。
往往模型出现问题是曲面之间的拓扑关系发生错误。拓扑关系的错误也许是在CAD软件中创建时就有错误，如重复面，也可能是导入时转换格式发生错误。拓扑关系发生错误就需要进行几何关系修复的工作。
02 几何拓扑是什么？
在HyperMesh中，我们使用概念“Topology”描述曲面间的连接关系。
●曲面间的连接关系是由关联于各自曲面（Surface）的边（Edge）间的连接关系确定
●如果一个边同时与两个或两个以上的曲面关联，则称这些曲面在这个边处是连续的
●边（Surface Edges）的分类、命名和着色方式是由连接关系决定的
03 几何修复的流程
几何的拓扑连接关系有3种错误。
1.曲面的缺失
2.重复面
3.自由边的存在
如下图所示：
相应的处理方法如图：
- 删除重复面
重复曲面可以从特征线的颜色可判断（面的周边一般有很多黄色的T型边），在HyperMesh中Geom—defeature—duplicates可以搜索重复面并删除。
- 修补缺失曲面
缺失曲面有两种处理方法：
1.如果缺失曲面较大，直接使用surfaces面板中的spline/Filler创建一个曲面，如下图所示。
2.如果缺失曲面很小，则使用Geom—edge edit中的toggle、replace并设置好容差进行修补。
- 缝合重合自由边
1.当出现大量此类问题时可以先使用Geom—edge edit中的equivalence功能处理，设置容差为单元尺寸的1%以下。
2.对于未处理到的位置，可适当增加容差，使用toggle进行逐个处理。
3.对于更大的间隙，选择replace面板进行手动调整。
操作面板如下图：
二、几何清理
01 几何清理的定义
几何清理：把“脏”的几何清理“干净”，主要目标是使几何变得规则，容易划分网格。具体就是通过对曲面和边进行分割和合并，将不规则的面变成规则的面。
02 几何清理的方法
共享边→压缩边（合并两个相邻曲面）
分割曲面
添加硬点（分割边）
删除硬点
替换硬点
03 实例
实际的曲面千变万化，但是我们总是可以分割成较为简单的形状的组合，比如下面这个形状：
圆环面：
我们可以将模型使用washer处理成下图：
可以发现合理的几何清理手段可以使划分的网格质量变好，同时也提高了工作效率。
三、几何简化
01 几何简化的定义
几何简化：将复杂的特征变成简单的特征，一般是把划分网格不需要或对计算结果影响可忽略的小特征删除。
几何简化又可以分为去除曲面圆角、去除曲线圆角、去除小孔。
02 去除曲面圆角
有些曲面圆角很难自动去除，需要使用HyperMesh中的defeature面板直接删除。有些对结果无影响但影响网格的质量和划分效率，可以去除；而有些曲面圆角简化成直角后，结果中有时会呈现为应力集中的情况，这些圆角暂不删除。
下图中可以使用Geom—defeature—surf fillets选中曲面后输入半径进行搜索：
也可以直接点击find跳过搜索，手工选中要去除的圆角。
03 去除曲线圆角
曲线圆角可以使用defeature面板中的edge fillets去除，选择surfs—displayed后find，去除的圆角在模型中以"*F"显示，如下图所示：
04 去除小孔
当模型中有很多小孔时，若不删除划分网格时将会很麻烦且质量很差。一般使用defeature—pinholes进行删除（该命令针对的是面内自由边的封闭环，如方形孔、圆孔），使用find搜索后显示“xP”然后delete。
工具面板如下图：
效果如图：
本文介绍了HyperMesh中对模型的修复、清理和简化的几个方法，详细的方法可关注我，在HyperMesh中文帮助中进行学习。
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