在现代工程领域中，对于地下洞室结构等复杂工程项目的建模分析已经成为了设计和评估工程安全性的重要环节。由于这类结构的复杂性，传统的建模方法往往难以满足精确分析的要求。HyperMesh及CAD技术的应用为此类问题提供了有效解决方案。在探讨这一应用之前，我们有必要了解相关的技术背景和专业术语。
CAD技术（计算机辅助设计技术）是利用计算机技术，辅助工程师进行设计和绘图的一种技术。它能够极大地提高设计的精确性，缩短设计周期，并有助于设计数据的管理和共享。CAD软件广泛应用于机械、建筑、航天等各个领域，其代表软件之一就是AutoCAD。
HyperMesh则是一款高级的有限元前处理器，主要用于创建有限元模型。它提供了一整套完整的工具来生成复杂的有限元网格，并能与多种有限元求解器如Abaqus无缝集成。使用HyperMesh，工程师能够以较高的效率建立复杂的有限元模型，进而进行分析计算。
在进行复杂洞室结构有限元建模时，工程师首先需要建立一个高质量的有限元模型。这个模型的建立需要精确反映地形地貌，能够模拟洞室开挖，区分不同材料区域。高质量的有限元分析模型对确保工程设计的合理、可靠与安全至关重要。
为了创建高质量的有限元模型，工程师通常会采用HyperMesh与AutoCAD软件的联合使用。这种组合使用的建模方法可以充分发挥各自的技术优势，特别是在复杂结构三维有限元建模中具有显著的优越性。这种联合使用允许工程师直接将含有复杂地形条件的岩土结构CAD图导入HyperMesh软件，通过利用HyperMesh的几何建模优势，经过模型整理、几何清理、材料分区、网格划分等工序，有效地建立起高质量的有限元模型。
在具体的建模过程中，首先是使用AutoCAD建立地形模型。这个模型的建立关键在于三维等高线地形图。利用AutoCAD的工具菜单，工程师可以对地形图进行必要的清理和修剪，以符合工程设计的需要。清理完毕后，可以将模型区域内的等高线整理为二维多段线，并以dxf格式文件存储，以便导入HyperMesh时不会丢失几何信息。
导入HyperMesh后，接下来的工作重点是模型整理和网格划分。在此阶段，工程师会对几何模型进行清理，去除不必要的信息，并按不同的材料区域和施工区域生成高质量的有限元网格。这一过程需要工程师根据有限元分析的要求，选择合适的网格划分方法和单元类型。
网格划分完成后，模型就可以被导出到Abaqus等有限元分析软件中，用于进行进一步的分析计算。由于在HyperMesh中已经完成了大部分前处理工作，因此在Abaqus中的分析计算能够更加高效。这样的联合使用不同软件，发挥各自技术优势的建模方法，显著提升了有限元软件的计算效率。
在本文中，作者以竖井工程为例，通过HyperMesh及CAD技术，探究了对不规则三维有限元模型划分高质量3D网格的问题，旨在提高有限元分析前处理的效率。竖井结构开挖、衬砌的三维有限元建模过程表明，联合使用不同软件能够发挥各自技术优势，对于复杂结构的三维有限元建模来说，具有明显的优越性。
以上内容综合了对于HyperMesh及CAD技术在复杂洞室结构有限元建模中的应用的讨论，并对这一领域内的专业指导和建模分析的实践进行了详细的阐释。这种应用不仅在技术上推动了相关领域的发展，也在工程实践中证明了其价值和重要性。
