2025新版前處理之實戰應用-HyperMesh與SimLab

【 HyperMesh 2025 新功能 】

使用者介面 (UI) 與操作改進

介面彈性與瀏覽優化：

• Ribbon 區域現在可以收折。
• Page 瀏覽區新增了 Cut/Copy/Paste 功能。
• Model Browser 新增 Expand/Collapse 選項，用於展開/收合所有樹狀結構。
• Move tool 增加 Increment 選項，方便移動微調。

卡片建立與預設值：

• 新增 Create Entity 對話窗，支援 Entity 批量建立和關鍵字搜尋。
• 新增 Entity Defaults 功能，使用者可設定各類卡片的預設值，以快速建立常用參數。

瀏覽器資訊增強：

• Component Browser 新增了 Entity Display in Attribute Columns，可以直接顯示 Property 等 Entity。

圖1 卡片搜尋與新增示意圖

圖2 樹狀圖開合快捷鍵與移動工具微調示意圖

幾何與網格功能增強

幾何操作：

• FE Geometry 現在支援 Solid Boolean 運算。
• 新增功能，允許使用 Elements 或 FE edge 來切割 FE Geometry。

網格修補與重建：

• Patch 與 Ruled 工具新增了修補網格功能。
• 新版 Rebuild 的效率大幅提升，操作可縮短約 50% 的時間。

網格變形（Morph）：

• 大型區域的 Morph 流暢度有所增進。
• 增加了實體元素表面 normal 方向的 Morph。

圖3 實體網格布林示意圖

圖4 網格修補示意圖

圖5 實體 Normal 方式 Morph 示意圖

連接與最佳化（Optimization）

連接器（Connectors）：

• 增加了 Contact connector 的設定。
• 對於尚未支援 Auto Contact 的 Solver Interface，新增 Contact 類型 Connector 的設定來提升效率。
• Attachment 增加了用形狀選擇的功能。

設計探索（Design Explorer）：

• Replicate 功能現在可以在 Design Explorer 中設定為設計變數，以便後續進行 DOE 或最佳化分析。
• 增加 Sampling Fit 功能，Trade-off 預測結果功能更準確。

圖6 接觸連接器示意圖

圖7 Sampling Fit 功能示意圖

後處理與二次開發

       後處理（Post）：新增 Random Vibration 計算工具（在 OptiStruct Interface/Post），可利用 FRF 分析結果直接計算隨機振動響應。

二次開發（Secondary Development）：新增 Recording 功能，可隨選錄製 GUI 操作，並進行參數化輸出，錄製指令可顯示於 Python console 或直接產生 .py 檔案，方便使用者活用；支援使用 Compose 對二次開發程式進行 debug。

PhysicsAI

       新增了 TNS 及 SER 演算法和檔案管理介面，增進實用性。

圖8 Python 錄製示意圖



圖9 PhysicsAI 發展示意圖

 

【 SimLab 2025 新功能 】

使用者介面（UI）與操作改進

介面與顯示：

• Ribbon 區域可收折。
• 模型視圖選項（Model View Option）重新設計。
• 可針對元素的 Isolate / Hide 操作。
• 可顯示 2D 元素厚度（Display Thickness）。

模型管理：

• 模型及零件可新增註解。
• 新增厚度篩選功能，可快速選中厚度小於某值的零件。
• 平面接合（Stitch）功能可將相同平面上零散的面接合起來。

量測工具：

• 體積量測模式增加，可以 set 或框選方式量測體積。
• 量測結果新增慣性矩和主慣性矩，並可定義局部座標。

圖10 網格顯示操作示意圖

網格新功能

網格生成：

• 新增 Local Layered Mesh 局部網格分層細化功能，沿厚度方向加出多層元素，僅支援四面體網格。
• 新增建立 Frustum 工具，適用於 FEKO 模擬軟體中錐形結構（如天線）的模擬。
• 新增建立四方平面無引腳封裝 QFN 元件的焊點工具，支援以 CAD 或網格作為輸入。

流體網格：

• 新增 Mesh Control : Immersed Refinement，主要應用於流體模擬中的 Immersed Wall 功能，需要模擬表面周圍更精細的體網格，僅支援作用在 FE model。
• 增加 ASML boundary layer mesher，在進行 CFD Mesh 時，可控制流道在扣除 BL 空間後，剩餘空間的網格層數。此外，ASML 網格速度節省約 40%。

電磁網格：

• 新增 EM MESH 功能，專為 Flux 求解器中的 3D 電磁模型網格劃分而設計，支援 Tri/Tet 網格和 Extrude 網格。

自動生成：

• 新增過渡元素自動生成功能。

圖11 Immersed Wall 網格示意圖

圖12 ASML 流場網格功能示意圖

PCB 模組新功能

ECAD 匯入：

• 新增 Hybrid 建模方式，介電層為實體、訊號層為面架構、導通孔為線架構。

元素生成與對位：

• 新增可根據使用者自訂在每個 ECAD 層厚度方向建立多層元素。
• 新增 Position PCB Components 工具，自動將詳細的子模型重新定位到全域 PCB 模型位置。

材料映射：

• 新增了基於 PCB 元素切割的採樣點（Element-based distribution），提升網格大小不均模型的 Material Mapping 精確度。

圖13 PCB element base 材料映射示意圖

Flux Motor 模組與分析設定

Flux Motor 模組：

• 新增 Axial Flux Motor，使用者可透過參數設定快速建立並分析軸向磁通馬達的網格模型和磁場瞬態 3D solution。
• 新增 Outer Slot 零件類型，補足 SMPM 馬達的參數化建模功能。

圖14 軸向磁通馬達軸對稱模型參數化建模示意圖

其他新增功能：

• Analysis 頁面新增求解按鈕。
• 新增 Vibration Fatigue 應用，用於計算 PCB 上元件的壽命。
• Radioss 介面現在可定義隨時間變化的重力載荷。
• 非線性分析等求解類型支援與時間相關的強制速度與加速度輸入。
• Cooling Channel 增加 1D fluid body。

圖15 1D fluid body 設定示意圖

 

【 結論 】

       2025 版本在 HyperMesh 和 SimLab 兩大前處理軟體中帶來了顯著的功能改進：

       HyperMesh 功能發展漸趨完整，本次更新著重於提升使用者介面體驗與建模效率，並透過 Python 二次開發錄製功能和 Physics AI 介面的優化，增進軟體的實用性和活用性。

       SimLab 定位為多物理場分析前處理軟體，則進行了全方位的專業功能擴充，特別是在流體網格、PCB 建模、Flux 建模與分析介面支援方面都有重大進展。