Boltリアライゼーション
Boltコネクターのリアライゼーションのプロセスと方法の概要。
Boltリアライゼーションプロセス
Boltリアライゼーションのプロセスの概要。
- リアライゼーションタイプを選択します。
- mesh independent
- 節点接合を必要としない、また結合が最初にソルバー特有のカードで定義されている、あるいは結合されるべき節点がシリンダー（cylinder）で定義されている場合、例えば、RadiossのBolt（cylinder spring）などでは、mesh independentオプションを使用します。
- ベクトルが予め定義されておらずベクトルが動的に定義される場合、常にベクトルはコネクター位置から一番遠いリンクへの投影ポイントを結んだベクトルになります。
図 1. コネクターベクトル. 最初の2つの円筒では、動的なベクトルが使用されています。L1とL2を入れ違えることで、リアライゼーションの結果は大きく異なります。3番目の円筒ではL1とL2に2番目の円筒と同じ値が使用されていますが、グローバルのZ方向に予め定義されたコネクターベクトルによってより良い結果となっているのが確認できます。 - いくつかの自動プロセスにおいては、円筒の直径はボルトシャフト直径によって自動的に定義されます。これは、ボルト穴が適切にモデル化されている場合、定義された円筒が節点を含まないためにシリンダーボルト定義が正しく行われない原因となります。円筒のdiameter factorが定義されている場合、この値はデフォルトで1.0に設定されており、最終的な円筒直径を増やす必要がある場合、これは倍数となります。 注: 円筒の直径および円筒直径係数は、Connectorブラウザ内で確認、修正ができます。また、ブラウザでは、複数のコネクターを、L1またはL2の値を変更することなく、変更された円筒直径および円筒直径係数複数でリアライズすることができます。これはパネルからはできません。
図 2. 円筒直径係数 - mesh dependent
- 他のすべてのケースではこちらを使用します。
- mesh dependentを選択した場合、以下を決定する必要があります：
- 各層の穴は、あらかじめ用意しておく必要があるか？
- 最終のリアライゼーションが実行される前に、２次元メッシュをどのように準備するか？
次のいずれかを選択します：- Consider existing holes only
- オリジナルのメッシュの各層に、最低でも１つの穴が必要になります。穴が存在しない場合、リアライズされません。これは、デフォルトの手法で、すべてのタイプのソリッドメッシュはこれを使用する必要があります。
図 3. Consider Existing Holes Only - Create hole, if none
- あるレイヤーに穴が１つも存在しない場合、投影ポイント位置にそのレイヤーの穴が開けられます。新しい穴の直径はRealization Detailsサブパネル上で定義できます。この手法は、ボルトごとに穴を必要としないが、特定のリアライゼーションタイプ用に穴が必要な場合に使用されます。
図 4. Create Hole, if None - Use hole, if available
- ハイブリッド（一方のサイドにのみ穴がある）を作成します。他の組み合わせも可能です。メッシュサイド（穴なし）上の結合は、選択されたリアライゼーションタイプで定義されたヘッド要素を通じリアライズされます。ヘッド要素は、適切なボディ要素の節点と、Realization Detailsサブパネルで定義される直径（no hole connection dia）の内側の節点間に作成されます。このオプションは、穴を必要としないリアライゼーションタイプに使用します。
図 5. Use Hole, if Available - Fill & remesh hole, if available
- このオプションは、ボルト領域のメッシュのフローに悪い影響を与える穴の形状を必要としない場合に使用します。検知された穴は閉じられ、リメッシュされ、周りの要素との整合性のためにいくつかの追加のメッシュ列が作成されます。選択されたリアライゼーションタイプで定義されたヘッド要素を通じ結合がリアライズされます。ヘッド要素は、適切なボディ要素の節点と、Realization Detailsサブパネルで定義される直径（no hole connection dia）の内側の節点間に作成されます。
図 6. Fill & Remesh Hole, if Available
注: 最後の3つのオプションにおいて、穴の検知メカニズムはHole Detection Detailsサブパネルで定義される円筒を考慮したうえで処理しています。hole consideration cylinderオプションは、no hole connection diaオプションのファクターとして、または実際の直径として定義されます。主に、円筒の内側または接している穴が検索されますが、考慮される穴は、１つのコネクターとリンクに対し１つの穴に減らされます。更に、穴はHole Detection Detailsサブパネルで指定された直径と一致する必要があります。 - オプションcreate hole, if noneとuse holeで、穴の移動を含むメッシュの変更が可能になります。したがって、ステップ３ではこれらのオプション用に、穴を調整するか、またはリアライゼーションを調整するかを選択します。
- Adjust hole position (2D)
- 穴の中心を投影ポイント位置に移動します。
図 7. Adjust Hole Position (2D) - Adjust realization
- 穴の位置は変更されません。したがって、リアライズされた要素は穴の中心と揃わないことがあります。
図 8. Adjust Realization
- このStageは、図中の大きな矢印に示されるように、Stage 2と3に大きな影響を与えるため、抜かすことはできません。
このStageには、すべてのリアライズと、最終的なリアライゼーションが行われる前に知っておくべき穴の検知に関する詳細が含まれます。realize and hole detectionサブパネルは、boltのrealizeサブパネルのrealize & hole detect detailsをクリックすることでアクセスできます。このサブパネルは、さらに2つのサブパネル、hole detection detailsとrealization detailsに編成されます。
図 9. Boltリアライゼーションプロセス
Boltリアライゼーション手法
ボルトリアライゼーション手法のさまざまなオプションの概要。
Hole Detection Details
- Dimension and Feature Angle
- ボルトリアライゼーション中に考慮される穴を定義する最小と最大寸法です。最小/最大フィーチャー角度は、ソリッド要素の穴のエッジとして考慮されるフィーチャーを定義します。
- Hole Consideration Cylinder
- 与えられたコネクタートレランス内に見つかったすべての穴が、各種ボルトリアライゼーション用に考慮されるとは限りません。
- コネクタートレランス、特に大きな値が設定されている場合、多くの穴が検出されます。コネクター位置から遠く、他の穴と揃っていない穴が検出されることを避けるため、円筒の考察はこれら外側の穴の検出を排除します。
- 既存の穴が必要でなくなった場合、残す穴の領域を定義する必要があります。コネクタートレランスを使用するだけでは十分ではないため、投影パスに沿ったhole consideration cylinderオプションが必要になります。円筒に接する、または含まれるすべての穴は、各種のボルトリアライゼーションにおいて考慮されます。
図 10. Hole Consideration Cylinder
Realization Details
Realization Detailsサブパネルでは、ボルトリアライゼーションが実行される場合に穴または穴なしの厳密な扱いに関して追加情報を提供します。Stage 2で選択されたオプションにより、異なるオプションのサブセットが提供されます。
Diameter and adjustmentsオプションは次のとおりです：
- create hole diameter (2D)
- 作成する穴の直径を指定します。このオプションは、create hole, if noneオプションに使用します。
図 11. Create Hole Diameter (2D) - create and adjust hole diameter (2D)
- 指定された直径で新しい穴を作成し、指定された直径を持つ既存の穴を調整することにより、すべてのリンクにおいて全く同じ直径のボルトリアライゼーションを実現します。このオプションは、create hole, if noneオプションに使用します。
図 12. Create and Adjust Hole Diameter (2D) - adjust hole diameter (2D)
- 指定された直系の既存の穴を調整します。オプションdo not adjust hole diameterは、調整を行わず、穴にはオリジナルサイズが使用されます。このオプションは、use hole, if availableオプションの使用時に穴が必ずしも必要ではないが、既存の穴は決まった直径を持つ必要がある場合に使用されます。
図 13. Adjust Hole Diameter (2D) - no hole connection diameter
- 利用可能な穴のないリンクへの結合は、ヘッド要素を介した投影ポイントを中心とした与えられた直径の円の内側に検出された節点を結合して行われます。use hole, if availableオプションまたはfill and remesh hole, if availableオプションが選択され、穴が必要でない場合に使用されます。
Hole filling and number of nodes around holesオプションは次のとおりです：
- fill holes (2D)
- リアライゼーション時に検出された穴を埋めます。異なる四角形要素パターンが利用可能で、これにより穴周りのリメッシュが行われます。
図 14. Quad Patterns - 穴は、パイピース（三角形）で埋めることもできます。パイピースの数が指定されると、周りのメッシュにリメッシュが実行されます。pie pieces preserveオプションで、パイピースが作成されますが、既存の穴が考慮され、リメッシュを抑制します。注: fill holes (2D)オプションの選択により、no. of nodes around holeオプションが無効になります。
図 15. Pie Pieces Preserve - no. of nodes around hole
-
- preserve
- オリジナルの穴の適切な数の節点を利用します。これは、デフォルトのオプションで、周りのメッシュがリメッシュされるのを抑制します。新規の穴には、autoオプションが使用されます。
- density
- 節点の数を指定します。デフォルトは8です。周囲のメッシュはリメッシュされます。
- elem size
- 要素サイズを指定（デフォルトは5,0）します。穴の周りの要素数はこのサイズを元に計算されます。極端に異なる直径の場合、このオプションが適しています。周囲のメッシュはリメッシュされます。
- auto
- 節点分布は、基底にあるメッシュサイズを基に決まります。節点数は、常に偶数に設定されます。
Create washer layerオプション：
2Dの穴用に、1または2層のワッシャーレイヤーが作成され、その周囲のメッシュがリメッシュされます。
ワッシャーの幅は、以下の方法で指定できます：
- 穴半径の比率。
- 直接幅を指定。
図 16. ワッシャーの幅の指定