HFSS Mesh Fusion功能揭秘：让仿真更高效

网上查看了一下相关资料和视频，ANSYS说这是近十年来HFSS最大的技术创新 。ANSYS2008年收购的Ansoft，也就是收购以来最大的技术创新，而ANSYS的工程师也说这是HFSS有史以来最大的一项技术突破。更有国内工程师说，这种学术界都不敢碰的技术难题被HFSS解决了。

看了Mesh Fusion的功能介绍，一句话概括：就是网格之间进行布尔并操作！对于前处理功能来说，这并不是什么新功能，技术实现没有太多难点，稍后详细介绍。

但是对于一款拥有网格布尔 并的前处理和独立求解器的产品来讲，可以解决很多工程问题：

1. 关于数值仿真 模型的优化，分治是一大难点，分治在一篇文章入门仿真软件性能优化一文中有详细介绍；

利用网格并功能，大的几何模型可以分开独立划分网格，利用分治支持并行计算 ，尤其对于PCB，SoC，连接器等电路问题分析，大大降低了模型之间的耦合。

2. 帮助解决几何不兼容的问题，如果模型之间接口有问题，几何会不兼容，而网格布尔并则避开了这个问题；

3. 容易支持解决多尺度问题。通常多尺度问题的模型在同一坐标空间 中划分网格非常容易出现数值精度误差；比如手机中的芯片和建筑统一模型中分析电磁波 ；

两个网格布尔并运算算法流程基本如下

1. 确定两个模型相交区域 ，这个信息可以通过几何模型自动传导；

2. 分别对两个模型进行网格划分 ；

3. 在相交区域进行网格并运算，运算也分几种情况。

面面之间完全重合，只需简单把一个模型网格映射到另一个上，在另一个面上作为硬点和硬边即可。

如果不重合则涉及到两个不同面网格之间建立映射，其中有一些规则，比如网格依小不依大；重合和不重合部分网格尺寸尽量一致；映射完成后需要调整网格质量保证平滑过渡；数值精度上要保证完全重合。

如果接触面不是单独平面而是多个不同面，则涉及到每个面建立映射以及不同平面建立映射。通常电路模型 接口都是平面，少有曲线曲面 ，即使有曲面处理逻辑也和平面类似。

HFSS的计算网格是四面体，截面都是三角形，三角形的计算操作比较成熟，在现已有网格算法框架内都可以解决，参考如下两篇文章 ：

深入理解数值计算网格(4)--万能的四面体

深入理解数值计算网格(3)--非结构化网格生成算法

总的来讲，网格布尔并能帮助解决一些工程问题，并加速问题求解 。但过分强调这种技术点是否也在表明大厂的创新前进动力不足？按照笔者的理解，软件计算效率跟上乃至超过摩尔定律 才是王道。