第3章 – ジオメトリとメッシュ

モデルツリーのジオメトリタブには、部品 と メッシュ設定 の2つの主要なコンテナがあります。1つ目はモデル内のすべての部品を格納します。部品を右クリックすると、以下のオプションが利用できます:

• 編集 – 部品の名前と色を編集できます(部品をダブルクリックしてもアクセスできます)。
• クエリ – クエリツールを有効にします。
• エッジメッシュのプレビュー – 生成されるメッシュの節点を表す点を表示します(これにより、メッシュを生成する前にそのサイズが十分かどうかを判断できます)。
• メッシュの作成 – メッシュ生成を開始し、部品の有限要素メッシュを作成します。
• ジオメトリを結果にコピー – ポストプロセッシングでジオメトリ部品を表示できるようにします。
• 非表示/表示/このみ表示 – 選択した部品を非表示および表示するオプション。スペースキーでも部品やその他のオブジェクトを非表示および表示できます。
• 色の設定/色のリセット/透明度の設定 – 部品の色と透明度を設定します。
• 削除 – 選択した部品を削除します。

ジオメトリメニュー

ジオメトリメニューには以下のオプションがあります:

• 部品 – 一般的な部品ジオメトリのオプション:
  • 編集: 名前、部品の種類、メッシュ、外観、
  • 変換、
    • スケール。
  • ジオメトリを結果にコピー、
  • 非表示/表示/このみ表示、
  • 色の設定/色のリセット/透明度の設定、
  • 削除。

• CAD 部品 – CAD 部品ジオメトリのオプション:
  • 面の法線を反転 – シェル面の向きを反転します、
  • 2点を使用した面の分割 – 選択した2点を用いて、投影によって面を分割します。

• STL 部品 – STL 部品ジオメトリのオプション:
  • 角度によるモデルエッジの検出 – 指定した角度の条件に適合するモデル(フィーチャ)エッジを検出します、
  • 部品の面の法線を反転 – 面の向きを反転します、
  • 部品の平滑化 – STL 部品に平滑化を適用します。
  • 部品の面を削除 – 選択した面を削除します。

• 複合部品の作成 – 2つ以上の部品を1つの部品(ボディ)に統合します。
• 複合部品の再生成 – 複合部品を再生成します。
• 部品ジオメトリの交換 – 2つの部品間でジオメトリを交換します。
• 解析 – ジオメトリを以下について検査します:
  • [指定値]より短いエッジ、
  • [指定値]より近いエッジ、– [指定値]より小さい面、
  • 角度が[指定値]の頂点。

メッシュメニュー

メッシュメニューには以下のオプションがあります:

• メッシュ設定項目: 作成、編集、複製、削除 – メッシュ生成の設定
• エッジメッシュのプレビュー
• メッシュの作成

以下のメッシュ設定項目を作成できます:

• メッシュパラメータ – 全体的なメッシュ生成の設定:
  • データ
    • 名前
    • メッシュの設定: 基本、詳細
  • メッシュサイズ
    • メッシュサイズの定義: 絶対、相対、
    • 最大要素サイズ(絶対の場合)または最大要素係数(相対の場合)、
    • 最小要素サイズ(絶対の場合)または最小要素係数(相対の場合)、
    • 勾配: 0 – 均一なメッシュ、1 – 局所的な強い勾配、
    • エッジあたりの要素数 – ジオメトリのエッジあたりの要素数、
    • 曲率あたりの要素数 – 曲率半径あたりの要素数。
  • メッシュ最適化
    • 最適化ステップ数 2D – 2D メッシュに使用する最適化ステップの数、
    • 最適化ステップ数 3D – 3D メッシュに使用する最適化ステップの数。
  • メッシュの種類
    • 2次: する/しない、
    • ジオメトリ上の中間節点 – 中間節点をジオメトリに投影します。オプション: する/しない、
    • 四辺形主体メッシュ: する/しない(シェルおよび 2D 部品のみ)。
  • メッシュ操作
    • 複合メッシュを分割: する/しない(複合部品のメッシュを接続されていない部品メッシュに分割します)、
    • 複合部品を統合: する/しない(複合部品のメッシュを単一のメッシュ部品に統合します)。
• メッシュの細分化 – 局所的なメッシュ細分化の設定:
  • 名前
  • 要素サイズ
• シェルの Gmsh:
  • 名前、
  • 2D メッシュ生成アルゴリズム: MeshAdapt、Automatic、Initial mesh only、Delaunay、Frontal-Delaunay、Frontal-Delaunay for quads、Packing of parallelograms、Quasi-structured quad、
  • 再結合アルゴリズム: None、Simple、Blossom、Simple full-quad、Blossom full-quad、
  • トランスフィナイト 3辺面: する/しない、
  • トランスフィナイト 4辺面: する/しない、
  • メッシュ最適化:
    • 1次要素: None、Laplace 2D、Relocate 2D、Quasi-structured quad。
• シェルメッシュの厚肉化 – 押し出しメッシュ機能ではサポートされていない準構造化四辺形(quasi-structured quad)2D アルゴリズムに基づく押し出しメッシュの作成に使用できます:
  • 名前、
  • 板厚、
  • レイヤ数、
  • オフセット、
  • モデルエッジを保持: する/しない。
• 四面体の Gmsh:
  • 名前、
  • 2D メッシュ生成アルゴリズム: MeshAdapt、Automatic、Initial mesh only、Delaunay、Frontal-Delaunay、
  • Frontal-Delaunay for quads、Packing of parallelograms、Quasi-structured quad、
  • 3D メッシュ生成アルゴリズム: Delaunay、Initial mesh only、Frontal、MMG3D、R-tree、HXT、
  • トランスフィナイト 3辺面: する/しない、
  • トランスフィナイト 4辺面: する/しない、
  • ピラミッド用の試験的機能:
    • 再結合アルゴリズム: None、Simple、Blossom、Simple full-quad、Blossom full-quad。
  • メッシュ最適化:
  • 1次要素: None、Gmsh、Netgen、Relocate 3D、
  • 2次要素: None、High order、High order elastic、High order fast curving
• トランスフィナイトメッシュ
  • 名前、
  • 再結合: する/しない、
  • ピラミッド用の試験的機能:
    • ピラミッド要素を許可: しない/する。
• メッシュの押し出し – 選択した基準面に作成されたサーフェスメッシュ(プレビュー可能)を、自動検出された方向(ピンクの矢印で表示)に押し出します:
  • 名前、
  • 2D メッシュ生成アルゴリズム: MeshAdapt、Automatic、Initial mesh only、Delaunay、Frontal-Delaunay、Frontal-Delaunay for quads、Packing of parallelograms、Quasi-structured quad、
  • 再結合アルゴリズム: None、Simple、Blossom、Simple full-quad、Blossom full-quad、
  • トランスフィナイト 3辺面: する/しない、
  • トランスフィナイト 4辺面: する/しない、
  • フィーチャ方向の要素サイズ:
    • 定義方法: 倍率、要素数、多層
    • 倍率 \ 要素数 \ 相対レイヤサイズ、レイヤあたりの要素数
• メッシュの回転 – 選択した基準面に作成されたサーフェスメッシュ(プレビュー可能)を、自動検出された方向(二重矢印のピンクの矢印で表示)に回転させます:
  • 2D メッシュ生成アルゴリズム: MeshAdapt、Automatic、Initial mesh only、Delaunay、Frontal-Delaunay、Frontal-Delaunay for quads、Packing of parallelograms、Quasi-structured quad、
  • 再結合アルゴリズム: None、Simple、Blossom、Simple full-quad、Blossom full-quad、
  • トランスフィナイト 3辺面: する/しない、
  • トランスフィナイト 4辺面: する/しない、
  • フィーチャ方向の要素サイズ:
    • 定義方法: 倍率、要素数、多層
    • 倍率 \ 要素数 \ 相対レイヤサイズ、レイヤあたりの要素数

相対的なメッシュサイズの指定は、アセンブリの選択した部品のみメッシュをより密にする必要があり、それらの部品のサイズが異なるため単一の絶対値設定では実現しにくい場合に導入されました。このような場合、相対設定により、すべての部品で等しく密なメッシュを作成できます。

メッシュの細分化オプションは、局所的なメッシュ制御に使用できます。面、エッジ、または頂点を選択し、局所的なメッシュサイズを指定できます。メッシュの細分化は、メッシュを生成する前にプレビューできます。

六面体メッシュは、Transfinite、Extruded、Revolved の3つの Gmsh メッシュの種類を使用して作成できます。以下の規則が適用されます:

• 六面体メッシュは既定では生成されず、再結合(三角形から四辺形への変換)が常に必要です。
• 押し出しメッシュと回転メッシュでは、トランスフィナイトアルゴリズムを使用して、より構造化されたメッシュを得ることができます。
• 押し出しメッシュ生成と回転メッシュ生成は複合部品に適用できないため、体積の分割ではなく基準面の分割を使用する必要があります。これらの基準面の領域は、例えば 面角度 選択モードを使用して一度にすべて選択してください。
• 押し出しメッシュ生成と回転メッシュ生成でトランスフィナイトアルゴリズムを利用するには、3辺または4辺の面が必要です。
• トランスフィナイトメッシュ生成は複合部品に適用できるため、体積の分割が推奨されます。
• トランスフィナイトメッシュ生成には、5面または6面の体積が必要です。それらの面はそれぞれ3辺または4辺である必要があります。