Capítulo 3 – Geometria e malha

A aba Geometria da árvore do modelo possui dois contêineres principais – Peças e Configuração de malha. O primeiro armazena todas as peças do modelo, e as seguintes opções estão disponíveis ao clicar com o botão direito na peça:

• Editar – permite editar o nome e a cor da peça (também pode ser acessado com duplo clique na peça).
• Consulta – habilita a ferramenta Consulta.
• Pré-visualizar malha de aresta – exibe pontos que representam os nós na malha que será gerada (dessa forma, é possível determinar se o tamanho da malha é suficiente ou não antes de gerá-la).
• Criar malha – inicia o gerador de malha e cria a malha de elementos finitos para a peça.
• Copiar geometria para resultados – permite exibir peças geométricas no pós-processamento.
• Ocultar/Mostrar/Mostrar apenas – opções para ocultar e mostrar a peça selecionada; a barra de espaço também pode ser usada para ocultar e mostrar peças e outros objetos.
• Definir cor/Redefinir cor/Definir transparência – define a cor e a transparência da peça.
• Excluir – exclui a peça selecionada.

Menu Geometria

O menu Geometria contém as seguintes opções:

• Peça – opções gerais de geometria de peça:
  • Editar: Nome, Tipo de peça, Malha, Aparência,
  • Transformar,
    • Escalar.
  • Copiar geometria para resultados,
  • Ocultar/Mostrar/Mostrar apenas,
  • Definir cor/Redefinir cor/Definir transparência,
  • Excluir.

• Peça CAD – opções de geometria de peça CAD:
  • Inverter normal da face – inverte a orientação da face de casca,
  • Dividir uma face usando dois pontos – divide uma face usando dois pontos selecionados por projeção.

• Peça STL – opções de geometria de peça STL:
  • Localizar arestas do modelo por ângulo – encontra as arestas do modelo (de recurso) que atendem ao critério de ângulo especificado,
  • Inverter normais das faces da peça – inverte a orientação das superfícies,
  • Suavizar peça – aplica suavização à peça STL.
  • Excluir faces da peça – exclui as faces selecionadas.

• Criar peça composta – mescla duas ou mais peças em uma única peça (corpo).
• Regenerar peça composta – regenera uma peça composta.
• Trocar geometrias de peças – troca as geometrias entre duas peças.
• Analisar – verifica a geometria quanto ao seguinte:
  • Arestas menores que [valor especificado],
  • Arestas mais próximas que [valor especificado], – Faces menores que [valor especificado],
  • Vértices com ângulo [valor especificado].

Menu Malha

O menu Malha contém as seguintes opções:

• Item de configuração de malha: Criar, Editar, Duplicar, Excluir – configurações para o gerador de malha
• Pré-visualizar malha de aresta
• Criar malha

Os seguintes itens de configuração de malha podem ser criados:

• Parâmetros de malhagem – configurações globais de malhagem:
  • Dados
    • Nome
    • Configurações de malha: Básico, Avançado
  • Tamanho da malha
    • Definição do tamanho da malha: Absoluto, Relativo,
    • Tamanho máximo de elemento (para Absoluto) ou Fator máximo de elemento (para Relativo),
    • Tamanho mínimo de elemento (para Absoluto) ou Fator mínimo de elemento (para Relativo),
    • Graduação: 0 – malha uniforme, 1 – graduação local agressiva,
    • Elementos por aresta – número de elementos por aresta da geometria,
    • Elementos por curvatura – número de elementos por raio de curvatura.
  • Otimização da malha
    • Etapas de otimização 2D – número de etapas de otimização a usar para a malha 2D,
    • Etapas de otimização 3D – número de etapas de otimização a usar para a malha 3D.
  • Tipo de malha
    • Segunda ordem: Sim/Não,
    • Nós intermediários na geometria – projeta os nós intermediários na geometria, opções: Sim/Não,
    • Malha dominada por quadriláteros: Sim/Não (somente para peças de casca e 2D).
  • Operações de malha
    • Dividir malha composta: Sim/Não (divide a malha de uma peça composta em malhas de peças desconectadas),
    • Mesclar peças compostas: Sim/Não (mescla a malha de uma peça composta em uma única peça de malha).
• Refinamento de malha – configurações para refinamento local de malha:
  • Nome
  • Tamanho do elemento
• Shell Gmsh:
  • Nome,
  • Algoritmo de malhagem 2D: MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay, Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • Algoritmo de recombinação: None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad,
  • Faces transfinitas de 3 lados: Sim/Não,
  • Faces transfinitas de 4 lados: Sim/Não,
  • Otimização da malha:
    • Elementos de primeira ordem: None, Laplace 2D, Relocate 2D, Quasi-structured quad.
• Espessar malha de casca – pode ser usado para criar malhas extrudadas com base no algoritmo 2D quasi-structured quad, que não é suportado pelo recurso Extrudar malha:
  • Nome,
  • Espessura,
  • Número de camadas,
  • Deslocamento,
  • Manter arestas do modelo: Sim/Não.
• Tetraédrica Gmsh:
  • Nome,
  • Algoritmo de malhagem 2D: MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay,
  • Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • Algoritmo de malhagem 3D: Delaunay, Initial mesh only, Frontal, MMG3D, R-tree, HXT,
  • Faces transfinitas de 3 lados: Sim/Não,
  • Faces transfinitas de 4 lados: Sim/Não,
  • Experimental para pirâmides:
    • Algoritmo de recombinação: None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad.
  • Otimização da malha:
  • Elementos de primeira ordem: None, Gmsh, Netgen, Relocate 3D,
  • Elementos de segunda ordem: None, High order, High order elastic, High order fast curving
• Malha transfinita
  • Nome,
  • Recombinar: Sim/Não,
  • Experimental para pirâmides:
    • Permitir elementos piramidais: Não/Sim.
• Extrudar malha – extrusa a malha de superfície (pode ser pré-visualizada) criada em uma face de base selecionada na direção detectada automaticamente (indicada por uma seta rosa):
  • Nome,
  • Algoritmo de malhagem 2D: MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay, Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • Algoritmo de recombinação: None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad,
  • Faces transfinitas de 3 lados: Sim/Não,
  • Faces transfinitas de 4 lados: Sim/Não,
  • Tamanho do elemento na direção do recurso:
    • Definido por: Fator de escala, Número de elementos, Multicamadas
    • Fator de escala \ Número de elementos \ Tamanhos relativos das camadas, Elementos por camada
• Revolucionar malha – revoluciona a malha de superfície (pode ser pré-visualizada) criada em uma face de base selecionada na direção detectada automaticamente (indicada por uma seta rosa com ponta dupla):
  • Algoritmo de malhagem 2D: MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • Algoritmo de recombinação: None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad,
  • Faces transfinitas de 3 lados: Sim/Não,
  • Faces transfinitas de 4 lados: Sim/Não,
  • Tamanho do elemento na direção do recurso:
    • Definido por: Fator de escala, Número de elementos, Multicamadas
    • Fator de escala \ Número de elementos \ Tamanhos relativos das camadas, Elementos por camada

A especificação de tamanho relativo de malha foi introduzida para casos em que a malha deve ser mais densa apenas nas peças selecionadas da montagem e essas peças têm tamanhos diferentes, de modo que não há uma forma fácil de conseguir isso com uma única configuração absoluta. As configurações relativas permitem a criação de malhas igualmente mais densas em todas as peças nesses casos.

A opção de refinamento de malha pode ser usada para controles locais de malha. Uma superfície, aresta ou vértice pode ser selecionado, e o tamanho local da malha pode ser especificado. O refinamento de malha pode ser pré-visualizado antes de gerar a malha.

Malhas hexaédricas podem ser criadas usando três tipos de malha Gmsh: Transfinita, Extrudada e Revolucionada. Aplicam-se as seguintes regras:

• Malhas hexaédricas nunca são geradas por padrão; a recombinação (de triângulos em quadriláteros) é sempre necessária.
• Para malha extrudada e revolucionada, o algoritmo transfinita pode ser usado para obter malhas mais estruturadas.
• A malhagem extrudada e revolucionada não pode ser aplicada a peças compostas e, portanto, devem ser usadas partições de faces de base em vez de partições de volume. Esses trechos da face de base devem ser selecionados todos de uma vez usando, por exemplo, o modo de seleção por ângulo de superfície.
• A malhagem extrudada e revolucionada requer faces com 3 ou 4 arestas para utilizar o algoritmo transfinita.
• A malhagem transfinita pode ser aplicada a peças compostas, portanto as partições de volume são recomendadas.
• A malhagem transfinita requer volumes com 5 ou 6 faces. Essas faces devem ter 3 ou 4 arestas cada.