Capítulo 3 – Geometría y malla

La pestaña Geometry del árbol del modelo contiene dos contenedores principales: Parts y Mesh Setup. El primero almacena todas las piezas del modelo, y al hacer clic con el botón derecho sobre la pieza están disponibles las siguientes opciones:

• Edit: permite editar el nombre y el color de la pieza (también puede accederse haciendo doble clic sobre la pieza).
• Query: activa la herramienta Query.
• Preview Edge Mesh: muestra puntos que representan los nodos de la malla que se generará (de este modo puede determinarse si el tamaño de la malla es suficiente o no antes de generarla).
• Create Mesh: inicia el mallador y crea la malla de elementos finitos de la pieza.
• Copy Geometry to Results: permite mostrar piezas de geometría en el posprocesamiento.
• Hide/Show/Show Only: opciones para ocultar y mostrar la pieza seleccionada; también puede utilizarse la barra espaciadora para ocultar y mostrar piezas y otros objetos.
• Set Color/Reset Color/Set Transparency: establece el color y la transparencia de la pieza.
• Delete: elimina la pieza seleccionada.

Menú Geometry

El menú Geometry contiene las siguientes opciones:

• Part: opciones generales de geometría de la pieza:
  • Edit: Name, Part type, Mesh, Appearance,
  • Transform,
    • Scale.
  • Copy Geometry to Results,
  • Hide/Show/Show Only,
  • Set Color/Reset Color/Set Transparency,
  • Delete.

• CAD Part: opciones de geometría de la pieza de CAD:
  • Flip Face Normal: invierte la orientación de la cara de la lámina,
  • Split a Face Using Two Points: divide una cara mediante dos puntos seleccionados, por proyección.

• Stl Part: opciones de geometría de la pieza STL:
  • Find Model Edges by Angle: busca los bordes del modelo (de función) que cumplen el criterio de ángulo especificado,
  • Flip Part Face Normals: invierte la orientación de las superficies,
  • Smooth Part: aplica suavizado a la pieza STL.
  • Delete Part Faces: elimina las caras seleccionadas.

• Create Compound Part: fusiona dos o más piezas en una sola pieza (cuerpo).
• Regenerate Compound Part: regenera una pieza compuesta.
• Swap Part Geometries: intercambia las geometrías entre dos piezas.
• Analyze: comprueba la geometría en busca de lo siguiente:
  • Bordes más cortos que [valor especificado],
  • Bordes más próximos que [valor especificado], – Caras más pequeñas que [valor especificado],
  • Vértices con ángulo [valor especificado].

Menú Mesh

El menú Mesh contiene las siguientes opciones:

• Mesh Setup Item: Create, Edit, Duplicate, Delete: ajustes del mallador
• Preview Edge Mesh
• Create Mesh

Pueden crearse los siguientes elementos de configuración de malla:

• Meshing parameters: ajustes globales de mallado:
  • Datos
    • Nombre
    • Mesh settings: Basic, Advanced
  • Mesh size
    • Mesh size definition: Absolute, Relative,
    • Max element size (para Absolute) o Max element factor (para Relative),
    • Min element size (para Absolute) o Min element factor (para Relative),
    • Grading: 0 – malla uniforme, 1 – gradación local agresiva,
    • Elements per edge: número de elementos por borde de la geometría,
    • Elements per curvature: número de elementos por radio de curvatura.
  • Optimización de la malla
    • Optimize steps 2D: número de pasos de optimización que se usarán para la malla 2D,
    • Optimize steps 3D: número de pasos de optimización que se usarán para la malla 3D.
  • Mesh type
    • Second order: Yes/No,
    • Mid-side nodes on geometry: proyecta los nodos intermedios sobre la geometría; opciones: Yes/No,
    • Quad-dominated mesh: Yes/No (solo para piezas de lámina y 2D).
  • Mesh operations
    • Split compound mesh: Yes/No (divide la malla de una pieza compuesta en mallas de piezas no conectadas),
    • Merge compound parts: Yes/No (fusiona la malla de una pieza compuesta en una única pieza de malla).
• Mesh Refinement: ajustes para el refinamiento local de la malla:
  • Nombre
  • Element size
• Shell Gmsh:
  • Nombre,
  • 2D meshing algorithm: MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay, Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • Recombine algorithm: None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad,
  • Transfinite 3-sided faces: Yes/No,
  • Transfinite 4-sided faces: Yes/No,
  • Mesh optimization:
    • First order elements: None, Laplace 2D, Relocate 2D, Quasi-structured quad.
• Thicken Shell Mesh: puede utilizarse para crear mallas extruidas basadas en el algoritmo 2D quasi-structured quad, que no está admitido por la función Extrude Mesh:
  • Nombre,
  • Thickness,
  • Number of layers,
  • Offset,
  • Keep model edges: Yes/No.
• Tetrahedral Gmsh:
  • Nombre,
  • 2D meshing algorithm: MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay,
  • Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • 3D meshing algorithm: Delaunay, Initial mesh only, Frontal, MMG3D, R-tree, HXT,
  • Transfinite 3-sided faces: Yes/No,
  • Transfinite 4-sided faces: Yes/No,
  • Experimental For Pyramids:
    • Recombine algorithm: None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad.
  • Mesh optimization:
  • First order elements: None, Gmsh, Netgen, Relocate 3D,
  • Second order elements: None, High order, High order elastic, High order fast curving
• Transfinite Mesh
  • Nombre,
  • Recombine: Yes/No,
  • Experimental For Pyramids:
    • Allow pyramid elements: No/Yes.
• Extrude Mesh: extruye la malla superficial (puede previsualizarse) creada sobre una cara base seleccionada en la dirección detectada automáticamente (indicada por una flecha rosa):
  • Nombre,
  • 2D meshing algorithm: MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay, Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • Recombine algorithm: None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad,
  • Transfinite 3-sided faces: Yes/No,
  • Transfinite 4-sided faces: Yes/No,
  • Element size in feature direction:
    • Defined by: Scale factor, Number of elements, Multi-layered
    • Scale factor \ Number of elements \ Relative layer sizes, Elements per layer
• Revolve Mesh: hace girar la malla superficial (puede previsualizarse) creada sobre una cara base seleccionada en la dirección detectada automáticamente (indicada por una flecha rosa con doble punta):
  • 2D meshing algorithm: MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • Recombine algorithm: None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad,
  • Transfinite 3-sided faces: Yes/No,
  • Transfinite 4-sided faces: Yes/No,
  • Element size in feature direction:
    • Defined by: Scale factor, Number of elements, Multi-layered
    • Scale factor \ Number of elements \ Relative layer sizes, Elements per layer

La especificación de tamaño de malla relativo se introdujo para los casos en que la malla debe ser más densa solo en partes seleccionadas del ensamblaje y esas piezas tienen tamaños diferentes, de modo que no hay una forma sencilla de lograrlo con un único ajuste absoluto. Los ajustes relativos permiten crear mallas igualmente más densas en todas las piezas en esos casos.

La opción Mesh refinement puede utilizarse para controles locales de malla. Puede seleccionarse una superficie, un borde o un vértice y especificar el tamaño local de malla. El refinamiento de la malla puede previsualizarse antes de generar la malla.

Pueden crearse mallas hexaédricas utilizando tres tipos de malla de Gmsh: Transfinite, Extruded y Revolved. Se aplican las siguientes reglas:

• Las mallas hexaédricas nunca se generan de forma predeterminada; siempre es necesaria la recombinación (de triángulos en cuadriláteros).
• En las mallas Extruded y Revolved, puede utilizarse el algoritmo transfinite para obtener mallas más estructuradas.
• El mallado Extruded y Revolved no puede aplicarse a piezas compuestas, por lo que deben utilizarse particiones de la cara base en lugar de particiones del volumen. Esas porciones de la cara base deben seleccionarse todas a la vez utilizando, por ejemplo, el modo de selección Surface angle.
• El mallado Extruded y Revolved requiere caras con 3 o 4 bordes para poder utilizar el algoritmo transfinite.
• El mallado transfinite puede aplicarse a piezas compuestas, por lo que se recomiendan particiones del volumen.
• El mallado transfinite requiere volúmenes con 5 o 6 caras. Esas caras deben tener 3 o 4 bordes cada una.