FEM メッシュの改善 - トポロジー最適化

メッシュジェネレータでメッシュが作成された後、2 つの要素最適化パスが実行され、要素の精度が改善されます。この最適化パスでは、各要素のアスペクト比が検査され、要素の形状がソルバーで簡単に処理できるような形状であるかどうかが判定されます。さらに、要素がすべての要素精度メジャーを満たしているかどうかもチェックされます。

• スムーズ化 - 節点の位置を調整して要素の形状を改善します。この処理では、新しい節点や要素は追加されず、剛点または頂点の節点が移動されるか、エッジ、サーフェス、または剛カーブから離れたエッジ、サーフェス、または剛カーブにある節点が移動されます。

• エッジの再設定 - 三角形要素の場合、異なるエッジを設定する方が 2 つの要素の形状がよくなると判定された場合は、その要素ペアで共有されている要素エッジが再設定されます。この最適化フォームにより、主に三角形シェルメッシュが向上します。ただし、ソリッド四面体メッシュの場合にも、最初に三角形シェルメッシュがモデル境界サーフェスに適用され、この最初の三角形メッシュから内向きに処理されて四面体が作成されるので、ソリッド四面体メッシュも向上します。

最もメッシュが向上するのは、この 2 つの要素最適化パスの最中であり、大半の場合、その後メッシュを微調整する必要はありません。ただし、メッシュを確認した際に、さらに調整が必要であると判断した場合は、「ホーム」(Home) > 「メッシュ」(Mesh) > 「向上」(Improve) の順にクリックして最適化パスを追加実行できます。別の方法として、メッシュ制御を対象エリアのモデルに追加して、そのモデルを再メッシュすることもできます。

「ホーム」(Home) > 「メッシュ」(Mesh) > 「向上」(Improve) の順にクリックすると、指定した数のパスが実行され、完了したパスの数がメッセージ領域に表示されます。パスの数は累積されます。つまり、メッシュ作成の一部として発生したパスが 2 つある場合に、4 つの追加パスを指定すると、合計で 6 つのパスがレポートされます。パスの数はセッション間でも維持され、各改善パス分ずつ増加し、メッシュを消去するか新規作成するまで維持されます。

パスの数が多くなるほど、メッシュの最適化にかかる時間も長くなります。各パスでの向上の度合いも減少します。