メッシュ生成アルゴリズム

メッシュ生成アルゴリズムには、サーフェスの存在を必要とするもの、節点 / ラインまたはその両方のデータから作業を行うものの2つのタイプがあります。

Autodecide

サーフェスをメッシングする場合、デフォルトのメッシュ生成アルゴリズムはAutodecideです。ここでは、各フェイスの幾何形状と各エッジについて指定された要素密度が解析され、最も良好な結果を与えるアルゴリズムが選択されます。ほとんどのコンフィギュレーションではFreeアルゴリズムが選択されます。

Free

Freeメッシングアルゴリズムは、ほとんどのメッシング条件に機能する汎用の定式です。サーフェスは内部穴またはエッジ、さらに任意の数の辺を有することが可能です。quadsまたはtriasが要素タイプとして選択されると、advancing frontアルゴリズムが使用されます。mixedが要素タイプである場合、sub-mappingアルゴリズムが使用されます。

advancing frontアルゴリズムは、下記のプロセスを使用します:
  • 領域の境界線を考慮し、要素をエッジに沿って置きます。要素が置かれる可能性のある場所がそれぞれ評価され、いくつかの要素の候補から1つが選ばれます。最終的に、領域全体が要素で満たされます。
  • コネクティビティを局所的に変更することにより要素品質を向上できるどうかを確認するため、要素のグループを検証します。
  • 節点の移動が指定されたスムージングトレランス範囲内で十分に行われるまで選択されたスムージングアルゴリズムが繰り返し適用されます。
現在のフェイスの要素タイプとしてquadsが選択されている場合、HyperMeshはすべて四角形要素から成るメッシュを生成しようと試みますが、三角形要素が1つまたは複数含まれる場合があります。
  • フェイスの境界線上に指定された要素の総数が奇数である場合、三角形要素が少なくとも1つ必要です。
  • 質の悪い四角形要素を擁する境界上に非常に急な角度のコーナーが存在する場合、1つの三角形要素が用いられます。
  • 要素が生成される特定の次数により2つ以上の三角形要素が必要とされることがあります。そのような場合、通常、メッシングパラメータの一部を変更することでそれらを削除したうえで、その領域をリメッシングすることができます。


図 1.
選択された要素タイプがquads onlyである場合、四角形要素のみから成るメッシュが生成され、三角形要素は使用されません。
注: この手法は、quadsオプションと比較すると、メッシュの生成に失敗する可能性が高くなり、成功しても品質の劣る要素が生成されることがあります。


図 2.
選択された要素タイプがtriasである場合、三角形要素に使用される異なる形状および結合の要件に合わせて最適化されたこのアルゴリズムの効率化されたものが使用されます。これら2つの例は、従来のメッシングと直角三角形を使ったメッシングとの違いを示しています


図 3.


図 4.

Map as Triangle, Rectangle, Pentagon, or Circle

内部に穴が存在せず、境界の形状のはっきりした三角形、四角形または五角形の領域の場合、最良のアルゴリズムの選択肢は通常、超限内挿法を使った領域への標準メッシュのマッピングです。これは、飛びぬけて高速で、適用可能であれば、質の高い結果を素早く得ることができます。領域の境界上の要素密度を基にした標準テンプレートが選択されます。回転を無視すると、個別のテンプレートを必要とする18以上の異なるコンフィギュレーションが存在します。三角形要素を作成するにはまず、四角形メッシュを作成し、その後、各要素を短いほうの対角線に沿って分割します。

通常この決定はautodecideに委ねることができますが、最良の結果を得るには手動による決定が必要な場合もあります。
注: 指定されたマッピング方法を使ってメッシュを生成することができない場合、代替の方法としてautodecideで生成されます。
Automesh2次パネル上で、メッシングされた各サーフェスに使用されているマッピングアルゴリズムは白いアイコンで示されています。


図 5. Map as Triangle, Mixed Mesh Type


図 6. Map as Rectangle, Mixed Mesh Type


図 7. Map as Pentagon, Mixed Mesh Type


図 8. Map as Circle, Mixed Mesh Type

Map without Surface

サーフェスなしで、ラインデータまたは節点データ、あるいはその両方からメッシュを作成する場合、メッシュ生成アルゴリズムは、目的の形状に応じた操作に使用されたツールによって決定されます。Dragを使用している場合、アルゴリズムはドラッグです。Spinパネルを使用している場合はアルゴリズムはスピン、Spheresパネルを使用している場合はアルゴリズムはsphere-coveringメッシュのマップです。要素およびバイアシング操作のツール群を使うことができますが、コンフィギュレーションが常にマッピングのバランス要件を常に満足させるよう、一部のエッジがリンクされます。