Spotリアライゼーション

スポット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。

Spotリアライゼーションプロセス

Spot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

節点結合を必要としないリアライゼーションを使用し、結合は主にソルバー固有のカード（NastranのCWELDsなど）を介して定義されます。

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、メッシュを調整するか、あるいはリアライゼーションの調整を行うかどうかを指定する必要があります。

Adjust mesh

プロジェクションは直交するように行われ、メッシュが投影ポイントに合わせて調整されます。

Adjust realizations

メッシュは変更されません。その代わり、非直交または不完全なリアライゼーションとなります。多くのリアライゼーションタイプは、ボディ要素に結合されたヘッド要素を定義します。これらのリアライゼーションタイプの場合、ヘッド要素は、メッシュを修正することなく結合をリアライズします。そして、ボディ要素は直交方向に作成されます。
実行の方法を選択します。

Adjust mesh

次のサブオプションを含みます：quad transitionとremesh。

Adjust realizations

次のサブオプションを含みます：find nearest nodes、project and find nodes、ensure projection。
quad要素の調整のためのインプリントをスキップするかどうかを選択します。

Stage 1では、リアライゼーションタイプを選択します。

Spotリアライゼーション手法

スポッ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。

Mesh Independent

mesh independentオプションは、通常、ソルバー特有のリアライゼーションタイプに使用されます。ソルバー特有の結合を定義するため、リアライゼーション中にポストスクリプトが実行されます。NastranのCWELD、ELEMIDオプションの場合、接触するシェルを認識し、CWELDカード内に定義します。

Mesh Dependent – Adjust Mesh – Quad Transition – Imprint

Quad Transition: 投影ポイントの周りに完全な形状の四角形要素を作成します。デフォルトでは、四角形要素のサイズはメッシュサイズの平均で定義されます。必要であれば、quad size欄に要素サイズを指定することもできます。

図 4. さまざまな四角形パターンサイズを使用して四角形要素の移行によりリアライズされたコネクター. 左上のイメージはモデルの初期の状態です。その他の図は、quad transitionを有効にして、四角形パターンサイズに平均値、大きい値、小さい値をそれぞれ使用してリアライズされたコネクターを示してます。赤い線は節点がスナップされた関連するフィーチャーまたはフリーエッジを示します。; スポットの四角形要素移行では、allow snappingチェックボックスによりデフォルトで自動スナッピングとフィーチャー検出が有効になります。これにより、小さすぎる要素の作成を防ぎ、極端な形状の修正が行われないことを確実にします。; フリーエッジと角度が25°より大きいフィーチャーは、常に考慮されます。小さなフィーチャー角度を考慮する必要がある場合は、feature angle欄（Preferences > Meshing Options）でこの値を小さくします。5°より小さいフィーチャー角は、考慮されません。; デフォルトでは、スナッピングは四角形パターンの要素サイズの1/3の距離まで可能です。四角形パターンの要素サイズが10.0で定義されている場合、外側の節点を3.3の距離にあるフィーチャーにスナップさせることができます。アルゴリズムは四角形パターンのすべての3つの節点にスナップするか、どれにもスナップしないことを試みます。; 図 5. 適切な四角形パターンを使用して四角形要素の移行によりリアライズされたコネクター; スポットコネクターラインは、split to pointsチェックボックスがアクティブになっていない限り、quad transitionが使用され、コネクター位置としてラインまたは節点リストが選択された場合に作成されます。; 図 6では、スポットコネクターは全く同じ位置にありますが、注目すべき違いがあります。どちらもラインに沿って作成されていますが、左側はオプションsplit to pointsチェックボックスを有効にして実行しています。左側の四角形要素の移行パターンはメッシュに沿っていますが、右側はスポットコネクターラインに沿って方向付けが行われています。スポットコネクターラインの周りのすべての要素は、regularパターンになっています。スポット位置間のスポットコネクターラインに沿っていくつの要素ペアが作成されるかは、平均メッシュサイズまたは選択したメッシュオプションによって決まり、1つまたは複数個作成される可能性があります。四角形要素は、ラインに沿って等間隔に分布されます。; 湾曲している領域では、内側と外側の要素エッジの長さが異なっている点に注目してください。

図 6. Split to Pointsの例
Imprint: 四角形要素の移行を伴うメッシュ依存のリアライゼーション作成時、複数のコネクターセットのそれぞれの間隔が近すぎる場合、四角形要素の移行メッシュが重なり合ったり、互いに緩衝し合ったりすることがあります。imprintオプションを選択すると、相互の移行などを調整し、基底にあるメッシュを結果に合わせて修正して、シームレスかつ適切にメッシュされた最終結果を作成します。; 小さなコネクター間の矛盾に関して、リアライズ時に自動的に解決されるresolve conflicting imprintsチェックボックスは、デフォルトで有効になります。重なり合う要素領域に対するリメッシュが実行されます。ただし、これは重なり合う領域が要素の移行サイズの半分より小さい場合に限られます。矛盾する領域が大きい場合は、手動での調整を必要とする可能性があります。

Mesh dependent – Adjust Mesh – Quad Transition – Skip Imprint

Quad Transition: 投影ポイントの周りに完全な形状の四角形要素を作成します。デフォルトでは、四角形要素のサイズはメッシュサイズの平均で定義されます。必要であれば、quad size欄に要素サイズを指定することもできます。

図 7. 適切な四角形パターンを使用して四角形要素の移行によりリアライズされたコネクター. 左上のイメージはモデルの初期の状態です。その他の図は、quad transitionを有効にして、四角形パターンサイズに平均値、大きい値、小さい値をそれぞれ使用してリアライズされたコネクターを示してます。赤い線は節点がスナップされた関連するフィーチャーまたはフリーエッジを示します。; スポットの四角形要素移行では、allow snappingチェックボックスによりデフォルトで自動スナッピングとフィーチャー検出が有効になります。これにより、小さすぎる要素の作成を防ぎ、極端な形状の修正が行われないことを確実にします。; フリーエッジと角度が25°より大きいフィーチャーは、常に考慮されます。小さなフィーチャー角度を考慮する必要がある場合は、feature angle欄（Preferences > Meshing Options）でこの値を小さくします。5°より小さいフィーチャー角は、考慮されません。; デフォルトでは、スナッピングは四角形パターンの要素サイズの1/3の距離まで可能です。四角形パターンの要素サイズが10.0で定義されている場合、外側の節点を3.3の距離にあるフィーチャーにスナップさせることができます。アルゴリズムは四角形パターンのすべての3つの節点にスナップするか、どれにもスナップしないことを試みます。

図 8. 適切な四角形パターンを使用して四角形要素の移行によりリアライズされたコネクター; スポットコネクターラインは、split to pointsチェックボックスがアクティブになっていない限り、quad transitionが使用され、コネクター位置としてラインまたは節点リストが選択された場合に作成されます。; 図 9では、スポットコネクターは全く同じ位置にありますが、注目すべき違いがあります。どちらもラインに沿って作成されていますが、左側はsplit to pointsオプションを有効にして実行しています。左側の四角形要素の移行パターンはメッシュに沿っていますが、右側はスポットコネクターラインに沿って方向付けが行われています。スポットコネクターラインの周りのすべての要素は、regularパターンになっています。スポット位置間のスポットコネクターラインに沿っていくつの要素ペアが作成されるかは、平均メッシュサイズまたは選択したメッシュオプションによって決まり、1つまたは複数個作成される可能性があります。四角形要素は、ラインに沿って等間隔に分布されます。; 湾曲している領域では、内側と外側の要素エッジの長さが異なっている点に注目してください。

図 9. Split to Pointsの例
Skip Imprint: quad transitionのための最後のステップが実行されるのを回避します。その代わり、要素パターンを含むコンポーネント^conn_imprintが作成されます。これらの要素はConnector Imprintパネルを使用して、後で手動でインプリントして修正することができます。; Imprintを実行しないことにより、矛盾したスポットが作成されるなどの自動インプリントのエラーが発生する非常に複雑な領域に対し、ユーザーはメッシュに依存したリアライゼーションを実行することが可能になります。

図 10. Skip Imprint

Mesh Dependent – Adjust Mesh – Remesh

remeshオプションは、投影ポイントを考慮し、溶接をリンクに結合するためにスナップおよび分割機能のみを使用します。

Mesh Dependent – Adjust Realization – Find Nearest Nodes

find nearest nodesオプションは、与えられたトレランスのみに基づき最も近い節点を検索し、T接合やそれに似た領域との接合を可能にします。このオプションは、コネクターが完全に配置されていない場合にも有効です。リアライゼーションは、非直交になります。

最も近い節点の検索には、投影は実行されません。

Mesh Dependent – Adjust Realization – Project and Find Nodes

project and find nodesオプションは、最初の段階でリンクエンティティへの有効な直交投影を必要とします。2番目のステップでは、投影ポイントに最も近い節点を結合に使用します。直交投影ができない場合、リアライゼーションはエラーとなります。

5度より小さい角度は直交としてみなされます。non-normal projectionチェックボックスを有効にすると、直交投影は必要なくなり、リンクはコネクタートレランスによってのみ検出されます。結果は、find nearest nodeオプションを選択した場合と全く同じになります。

Mesh Dependent – Adjust Realization – Ensure Projection

ensure projectionオプションが選択された場合、リアライゼーションに最低限必要な条件は、投影可能であることです。リアライゼーションは、1つのプロジェクションポイントから次に向かう方向に実行されます。プロジェクションポイントがシェルの節点と一致する場合、それらは重複節点として整合されます。

ensure projectionオプションは、古いバージョンので使用していたuse shell node optionと同じ機能です。

注: ensure projectionは、コネクターの位置がメッシュと揃っていない限り、ソルバーからみて不完全な結合定義を生みます。このプロジェクション方法の有利な点は、プロジェクションポイントを正確に指定できることです。

non-normal projectionチェックボックスを有効にした場合、リアライゼーションは、1つの投影ポイントから次のポイントへと実行されます。