【分享】Simcenter Hypermesh 2026 中面网格功能全新升级

文章来源于：Simcenter机械仿真

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在CAE结构仿真前处理中，2D网格划分是薄壁件、钣金件等建模的核心环节，直接决定仿真精度与分析效率。传统建模方式往往先通过midsurface的方法抽取中面几何，然后进行几何清理，最终生成网格。对于简单的钣金件来说，这种方法是能够胜任的。但是对于铸造件、注塑件以及挤压件之类的复杂结构，这种方法有明显的局限。

传统方法的局限性

中面抽取难度大传统midsurface方法依赖抽面算法，对几何规整、壁厚均匀的简单模型尚能适用，但面对壁厚突变、曲面连续性差、结构异形的实体模型，算法适配能力大幅下降。不仅无法精准定位实体中间层位置，还极易出现中面断裂、错位、褶皱、局部无法生成的问题。尤其是厚壁过渡、局部凸台、异形曲面的零件，抽面成功率较低，往往多次尝试都无法生成完整连贯的中面。中面修复成本高即便勉强生成中面，也几乎无法直接用于网格划分。缺陷修复环节耗时占比极高。抽取后的中面普遍存在缝隙、重叠、坏面、拓扑不连贯等问题，必须依靠工程师进行几何清理，逐一对缺陷区域修正。不仅大幅拉长建模周期，还对工程师的软件操作经验要求极高，新手很难快速完成修复。可能丢失几何特征该方法在抽面过程中，算法可能过滤或过度简化某些几何特征，从而保证中面能够被抽取。丢失特征后的中面，和原始实体几何可能偏差较大。基于这类中面划分的网格，无法还原零件真实结构，后续仿真时，会出现明显偏差，降低工程参考价值。

全新Midmesh方法介绍

针对midsurface的局限性，Hypermesh开发了Midmesh这一方法，对2D网格划分功能进行了完善和补充。Midmesh的核心优势在于无需提前抽中面，直接从三维实体几何生成中面网格。它能自动提取模型中间截面，快速生成高质量2D壳单元网格，最大可能保留几何特征。该功能适配性极强，可智能处理厚度不均、带圆角/加强筋的复杂结构，轻松应对铸造件、注塑件、挤压件等各类零件，尤其适合传统手动建模难度大的复杂工业零件场景，且支持多线程运算，大幅提升建模速度。同时，Midmesh配套齐全的编辑、修复工具，可实现网格对齐、拓扑优化、缺陷修复等精细化操作，兼顾建模效率与网格质量。新版本中，Midmesh生成的网格采用FEGeometry格式，进一步提高了网格修复能力。凭借自动化、智能化的设计，Midmesh成为解决中面建模痛点的高效利器，广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等行业的仿真工作中。

Midmesh功能模块

Midmesh包括如下图所示几个功能。Automatic用来生成网格，其它功能用来修复网格。

Automatic进行Midmesh的第一步，需要通过Edit criteria指定网格质量标准。这里可以调用软件自带的标准文件，也可以由工程师自定义各种参数，包括目标网格尺寸，网格质量标准等。提取算法分为铸造法（Casting）与挤压法（Extrusion）两类：铸造法针对壁厚不均、自由曲面复杂、局部特征繁多的几何优化算法逻辑；挤压法适配截面恒定、线性延展的型材类几何，保障不同特征几何的网格生成质量与规整度。

Automatic提供了多个高级选项，用以控制圆角、相邻边、连接的平顺性以及T型边合并等特征。大多数情况下，保持默认设置即可。

Repair/FillMidmesh中Repair/Fill是针对中面网格后置优化的专用修复工具，属于Midmesh功能模块的配套拓扑修复组件。核心用于解决自动生成中面网格后遗留的拓扑缺陷，同时支持缺失面网格补全。全程基于网格拓扑逻辑执行操作，兼顾修复精度与几何相切性，是保障中面网格质量的核心技术工具。Repair/Fill修复工具使用频率非常高。它内置自动检索功能，可一键查找模型中有拓扑缺陷的区域，并且支持缺陷单元可视化着色标记，方便工程师逐一复核、修复缺陷区域。具体功能分为修复与填充两大独立模式：修复模式支持直接修复面。执行面修复后，对应相交单元簇集自动清空。填充模式需先选定闭环边缘锁定填充区域，再一键执行缺失面网格填充。两类模式操作逻辑独立，互不干扰，适配不同缺陷处理场景。
Create MidedgeCreate Midedge专为创建模型中的边而设计，依托节点与引导线实现精准生成，弥补自动化中面网格生成后局部拓扑边缺失、路径不规整的问题，适配中面网格局部精细化修正与拓扑完善。支持可选引导线辅助机制，可通过Guide A、Guide B选择器单独或搭配节点选定引导线，自定义新中边的生成路径，约束生成轨迹；引导线支持无引导、单条边、两条边链三种配置模式，可根据建模需求灵活切换，兼顾自由生成与路径约束两种场景。
Edit TopologyEdit Topology是中面网格拓扑精细化编辑工具，核心服务于自动生成中面网格后的拓扑结构优化与缺陷修正。针对自动化建模遗留的拓扑冗余、路径紊乱、对齐偏差等问题，提供精准的局部调整能力，不破坏整体网格结构与原始几何关联，是保障中面网格拓扑合规性、提升网格质量的核心配套工具。该工具下，可以选择node/line/source三种操作对象：

• 选择node时，可以从一个点出发，向一条line进行映射，且映射方向可选。
• 选择line时，可以对Midmesh上的line进行suppress；也可以将原始CAD上的line向Midmesh上进行映射。
• 选择source，可以将Midmesh进行切分。

AlignAlign Midmesh是Midmesh模块的核心网格校准优化工具，通过将选定的中面网格曲面、边与指定参考几何对齐，调整中面网格的位置、形状及属性，以此提升网格的一致性、准确性与设计贴合度，最终生成更规整、精准的中面网格，是中面网格质量优化的关键配套工具。

在2026版本中，align工具得到进一步细化加强。该功能分为了Middle/EdgeAlign/Plane/Cylinder/Offset/Fuse/Copy7个子模块，分别适配不同的场景，覆盖曲面、边、规则几何贴合及属性复用等各类校准场景：

• 支持中间对齐，将中面网格曲面贴合至两组参考曲面之间
• 支持边对齐，将网格边对齐至几何线下或延伸至目标几何曲面
• 支持平面/圆柱对齐，将网格曲面精准贴合至指定平面/圆柱面
• 支持偏移对齐，按自定义偏移值从参考几何曲面对齐网格
• 支持融合对齐，将两组中面网格边融合为一体
• 支持复制对齐，将其他中面网格的属性复用至目标网格，满足不同几何特征的网格校准需求

InspectInspect Midmesh工具可检测并修复偏离几何中面的网格问题。它能识别节点偏离中面、节点偏离实体边、节点超出实体、边偏离实体边、单元中心偏离中面五类问题，其中节点超出实体为不可自动修复问题；操作时可自定义网格偏离中面的允许阈值，通过Find功能定位超阈值的偏差节点、边、单元并生成对应集，支持批量或逐个修复，修复方式为节点移动或单元分割，还可灵活调整偏差对象的显示层数、控制检查类型展示状态。

实际使用建议

在实际建模过程中，工程师可以根据几何形状以及生成中面网格的效果选择合适的自动划分网格参数以及网格质量修复方式。Midmesh工具通常会结合Map Thickness和Rebuild工具进行使用：

• Map Thickness工具用于将原始实体几何的壁厚信息精准映射到中面网格上，为中面网格赋予与原模型一致的厚度属性，无需手动定义壁厚参数。
• Rebuild工具对中面网格进行重新划分与优化，调整网格单元的尺寸、分布和拓扑结构，提升网格的均匀性、规整度与整体质量，修正网格存在的各类质量缺陷。

需要注意的是，Midmesh工具并非是对midsurface方法的替代，而是对2D网格划分方式的有效补充。不存在能完美适配所有使用场景的方法，实际工作中工程师需根据场景需求选择适用的方法，部分场景下也可将两种方法结合使用。

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