メッシュの生成ツール

このパネルを使用して、有限要素メッシュの定義および作成をします。

このパネルにアクセスするには、[メッシュの生成] ([メッシュ]タブ > [メッシュ]パネル > [メッシュの生成])をクリックします。

注: 作成されるメッシュ タイプ(Midplane、Dual Domain、または 3D)は、 スタディ タスク ペインの[メッシュ]アイコンを右クリックして、または[メッシュ]パネルで選択したメッシュ タイプによって決定されます。ビーム要素のメッシュ サイズは、このダイアログ ボックスの[カーブ]タブで定義され、モデルに適用されたグローバル エッジ長から独立しています。

ダイアログ ボックスの要素

既にメッシュされている部分を再メッシュ
このオプションを選択し、[メッシュ生成]をクリックすると、モデルのすべての表示領域が再メッシュされます。

このオプションの選択を解除して、[メッシュ生成]をクリックすると、モデルの表示領域で、まだメッシュされていない領域のみに対して、メッシュを生成します。

注: [カーブ]タブを使用することで、異なるエッジ長でランナー セクションまたは冷却管を再メッシュできます。
アクティブ レイヤーにメッシュを配置
作成した後にアクティブな[レイヤー]ペインに、メッシュ レイヤーを配置します。
ソース形状タイプ(Midplane メッシュのみ)
メッシュを生成する形状のタイプを指定します。
注: このオプションは、成形品に NUBRS サーフェスが含まれる場合にのみ利用できます。
スタディ タスク ペインで Midplane メッシュの生成を指定した後、通常、メッシュ生成で 2 つのタスクを実行できます。
  • Midplane 形状のメッシュ/再メッシュ
  • Dual Domain 形状を Midplane メッシュに変換します。
多くの場合、エンティティの属性、および形状またはメッシュにおけるフリー エッジの有無から、プログラムはこれら 2 つの選択肢のどちらを適用するかを判断できます。不明瞭な点があり、プログラムによる判断が難しい場合、このオプションを使用してメッシュを実行する形状タイプを指定できます。
次の設定を利用できます。
自動検出
これは既定の設定です。エンティティの属性、および形状またはメッシュにおけるフリー エッジの有無から、プログラムは既存の形状が Midplane または Dual Domain であるかを自動的に判断します。
Dual Domain
このオプションを選択して、Midplane 要素を作成する前に既存の Dual Domain モデル形状を Midplane モデルに変換するように指定します。
Midplane
このオプションを選択して、Midplane 要素をモデル形状に直接作成するように指定します。
メッシュ生成
使用中のマシンで、メッシュ生成タスクを直ちに実行します。
ジョブ マネージャ
実行中の解析の表示と管理ができるジョブ マネージャを開きます。

一般タブ

成形品のメッシュ生成時の要素サイズ、つまり、グローバル メッシュ密度を決定します。

注: 異なる値を使用して、[プレビュー]をクリックして結果を確認することができます。
境界の再メッシュ
成形品表面を[目標エッジ長]を使用して再メッシュします。

このオプションは、3D メッシュが既に存在するモデルで Dual Domain メッシュを生成する際に利用できます。このオプションを選択すると、成形品表面の既存のノードは無視され、成形品表面は[目標エッジ長]を使用して再メッシュされます。もしくは、四面体要素によって使用される既存のノードが Dual Domain メッシュに再度使用されます。

プレビュー
設定内容がメッシュ プロセスに与える影響が表示されます。設定値を使用して生成されるエッジ ノードが表示されます。これにより、メッシュ生成を開始する前に、メッシュ密度が確認できます。
サーフェス上のグローバル エッジ長
メッシュ生成時に使用する、目標とするメッシュ要素の長さの値を入力します。
注: この設定が不適切な場合、メッシュの特定の領域でエッジ長設定が無視されることがあります。たとえば、長いエッジ長を指定した場合、メッシュの直線領域では目標エッジ長は使用されても、曲線領域ではそれよりも短いエッジ長が使用されることがあります。
マージ許容値
メッシュ生成時に目標とするノード間の最小距離を設定します。

隣接するノードがこの距離よりも接近している場合、これらのノードはメッシュ生成時にマージされます。

メッシュの一致
Dual Domain メッシュの対応する 2 つの表面上にあるメッシュ要素を整列できます。

カーブ タブ

フィード システムまたは冷却管のパスをモデリングするために、カーブを使用します。接続された直線のビーム要素は、このパスに従います。直径、パスのタイプ(フィード システムまたは冷却管)、パス内の曲げなどの要因が、ビーム要素に割り当てるエッジ長に影響を与えます。

エッジ長は次のように決定されます。

フィード システム: エッジ長 VS 直径
エッジ長のフィード システムの直径に対する比率として既定値の 0.5 が、プロパティにランナーを割り当てたビームに使用されます。この比率が大きくなると、フィード システム要素は長くなります。非現実的な値の使用を防止するには、0.1～4.0 間の比率を使用する必要があります。
注: 通常、解析でフィード システムは冷却システムよりも重要であるため、ランナー ビームの既定のエッジ長は冷却回路よりも短くなっています。
回路: エッジ長 VS 直径
冷却回路の直径に対するエッジ長の比率が、回路プロパティを持つビームに使用されます。この比率の値は、0.5～8.0 間にある必要があり、既定値は 2.5 です。
注: 通常、解析で冷却回路はフィード システムよりも重要ではないため、回路要素の既定のエッジ長はフィード システムのビーム要素よりも長くなっています。
最大許容弦高さ VS 弦長
たとえば、90 度で曲がるカーブを表現するために、直線のビームが使用されます。フィード システムの直線セクションに適しているエッジ長を適用した場合、湾曲を正確に表現できないことがあります。
適切なエッジ長を確実に適用するには、弦高さ(次の図の距離 3～4)を弦長(距離 1～2)で除算します。この比率の既定値は 0.05 で、使用可能な範囲は 0.02～0.3 です。エッジ長を短くすると、弦高さが低減され、この比率も低くなります。
そのカーブ セクションのビームのエッジ長は、結果の比率が許容範囲内に収まるように計算されます。
ゲート: 各カーブ上の要素の最小数
キャビティへの材料の流入は、射出成形プロセスの重要な過程です。ゲートを表すカーブ セクションは、2 つ以上のビーム要素を使用してモデリングすることをお勧めします。これは、1～5 の間の整数ステップで調整可能なこのパラメータの既定値です。

CAD タブ

CAD エンティティのメッシュ パラメータを設定できます。

弦角度
このオプションを選択すると、モデルの曲面形状のメッシュ密度を弦角度によって定義できます。
弦角度スライダー バー
曲面形状のメッシュ時には、使用する弦角度拘束を設定できます。
弦角度図
弦角度を変更することで、図の円の滑らかさが変更します。
注: 細かいメッシュを生成すると、要素数が大幅に増加します。
許容値
弦角度を使用してメッシュを生成するときに、[許容値]オプションを使用すると、使用する弦角度を手動で設定する、または、弦角度スライダー バーの設定を確認できます。
注: 小さな弦角度を使用することで、メッシュの要素数は大幅に増加します。
グローバル サイズに対する最小曲率サイズのパーセンテージ。
このコントロールは、指定されたグローバル エッジ長に対する既定の最小の弦長を定義します。これはユーザーが定義できます。既定値は、グローバル エッジ長の 20 % です。
注: [グローバル サイズに対する最小曲率サイズのパーセンテージ]を低い値にすると、要素数が大幅に増加します。
成長速度
グローバル エッジ長によって定義される、微細な形状周辺の小さい要素からより大きな要素サイズに至るメッシュの変化率は、[成長速度]によって制御できます。入力可能な値は 0～1.0 の間です。成長速度 0 の値はよりゆっくりとした遷移で、1.0 の値は最も速い変化となります。成長速度を変更した結果、発生するモデル内の要素数は、モデルによって異なります。
アセンブリ接触面のメッシュ オプション
アセンブリ接触面のメッシュに使用できるオプションが 3 つあります。
完全な一致
CAD モデル アセンブリの構成部品間の接触面に形状エラーがない場合、その接触面に存在するノードおよび要素の完全な複製となります。
フォールト トレラント
[フォールト トレラント]オプションを使用することで、CAD モデル内の小さなばらつきを補正して、可能な場合、メッシュを整列します。
接触を無視
アセンブリ構成部品の接触面を考慮しないでメッシュを生成します。接触面のメッシュの不一致が著しい場合、接触面のノードを手動で整列させることが必要な場合があります。
スライバーの削除
このオプションを選択すると、メッシュからスライバー(高アスペクト比の小さな要素)が削除されます。

NURBS タブ

モデル解析後のポストプロセスを容易にするため、Dual Domain メッシュの一致、または Midplane メッシュのスムース化をします。

注: [ポスト プロセス]チェック ボックスをクリックして、[メッシュの一致]または[ノードのスムース化]を選択します。
NURBS サーフェス メッシュ
インポートした Non-uniform Rational B-Splines(NURBS)サーフェスのメッシュ生成に使用する方法を指定します。
次のオプションを利用できます。
アドバンシング フロント
このメッシュ方法では、まずサーフェス境界にノードを配置し、次に内部ノードを作成し、これらのノードを使用して要素を作成します。この方法は、標準的なメッシュ方法よりも計算時間が長くなりますが、特に弦高さによる調整オプションと組み合わせて使用すると、曲面のメッシュ結果が向上します。
従来の方法
このメッシュ方法では、まずサーフェス境界にノードを配置し、次にサーフェス境界から中心へ内方向に作業しながら要素を作成します。この方法は、アドバンシング フロントよりも時間はかかりませんが、フィレットや大きな湾曲面のあるモデルには推奨できません。
弦高さによる調整
これにより、曲面を正確に表現するメッシュを作成できる可能性が高くなります。

弦高さを制御できないと、フィレットのようなサーフェス カーブのメッシュ生成時に、品質が下がることがあります。弦高さの制御は、曲面を持つ成形品でのみ効果があります。

ヒント:
  • 弦高さの値は、グローバルエッジ長の 5～25% の範囲とします。この値が約 5% 未満となると、メッシュにはいくつかの長く薄肉の三角形が生成される傾向があります。この値が 25% 超えると、弦高さの制御はほとんど効果がなくなります。
  • 高品質の曲面メッシュの生成よりも、メッシュ(Dual Domain)の一致の優先度が高い場合は、弦高さによる制御ではなく、エッジ長による制御を使用します。短いエッジ長を使用することで、メッシュの一致が向上し、曲面を正確に表現できます。
サーフェス曲率制御によるアスペクト比の最適化
メッシュ サイズを NURBS サーフェスの局部的曲率に合わせて調整します。
近接制御によるアスペクト比の最適化
境界カーブ間の近接度を自動で検出し、境界が近接しすぎた箇所で適切なメッシュ改良が確実に行われるようになります。
メッシュのスムース化(NURBS サーフェスのみ)
Midplane メッシュのエッジをスムース化します。

四面体タブ

3D メッシュ生成時に、Autodesk Moldflow Insight が使用する最小要素数と最大アスペクト比を設定します。

3D メッシュ
四面体メッシュの生成に使用するメッシュ方法を指定します。
次のオプションを利用できます。
アドバンシング フロント
このメッシュ方法は、従来の方法と比べて、要素サイズの制御が良くなります。コーナーと肉厚変化領域で多くの要素を生成し、サーフェス上に発生する高密度のノード パッチを最小化します。
従来の方法
これは、従来のリリースで使用するメッシュ方法です。
肉厚方向の最小要素数
3D メッシュ生成時に目標とする肉厚方向の最小要素数を設定します。

通常、成形品肉厚方向の最小要素数は 6 ですが、クリティカル解析ではもっと多くのレイヤーが必要な場合があります。ガス射出シミュレーションを適切に解析するには、最小レイヤー数は 10 を推奨します。

ヒント: 肉厚方向の要素数を増加すると、総要素数が増大するため、計算時間が長くなります。計算時間が長くなりますが、非常に薄肉の成形品では、最小要素数を増大することで温度解析を効果的に改善できます。結果のアスペクト比が許容可能であるかを確認して、必要に応じて[サーフェス上のグローバル エッジ長]を低減します。
肉厚方向の最大四面体エッジ長とグローバル エッジ長との比率
グローバル エッジ長が変更された場合、四面体の最大エッジ長が四面体の比率を維持するように自動的に調整されます。

0.4 ～ 1.5 の比率を使用することをお勧めします。

四面体アスペクト比制御
最大許容アスペクト比に対して、自動アスペクト比制御および手動設定が実行できます。
自動最適化
多くの場合、より小さなアスペクト比のメッシュ生成、および要素数を低減します。メッシュの問題が発生しない限り、このオプションはオンとすることを推奨します。
最大許容アスペクト比
3D メッシュ生成時に、Autodesk Moldflow Insight が目標とする最大アスペクト比を設定します。標準のアスペクト比は 15 ですが、最大 50 までは妥当な値です。手動設定では、より保守的なアルゴリズムを使用します。自動機能を使用してエラーが発生した場合にのみ使用することを推奨します。

「アスペクト比」もご参照ください。

四面体アドバンス タブ

Dual Domain メッシュから 3D メッシュを生成する際に、ノードの移動および分配をして、生成される四面体要素のアスペクト比を低減できます。

サーフェス メッシュ最適化の使用
高アスペクト比の要素を低減してメッシュを生成します。このオプションは、既定でオンになっており、サーフェス メッシュ品質に問題が発生した場合にのみ選択を解除します。
サーフェス メッシュ一致の使用
初期の Dual Domain サーフェス メッシュの表側と裏側にある要素を肉厚方向に整列させて、均一な体積のメッシュを生成するように指定します。非常に厚肉な成形品の場合、しばしば Dual Domain サーフェス メッシュに一致する小さい値になります。このような成形品の場合は、このオプションを解除することにより、サーフェス メッシュに依存しない別のアルゴリズムで 3D メッシュが生成されます。
肉厚方向のノード バイアス
3D 成形品の各要素レイヤーの相対的な厚みを調整できます。これは、成形品の表面または中心のいずれかに対して、ノード レイヤーをより近い位置に移動して調整します。

ノード バイアスを適用すると、成形品肉厚方向の要素レイヤーとノードの数は変わりませんが、各レイヤーの局部的な厚みが変更されます。

バイアスのない均等配分
ノードが肉厚方向に均一に配分されます。これは既定のオプションです。
バイアス比
内側レイヤーの厚みと隣接した外側レイヤーの厚みとの比率です。

たとえば、比率が 1 より大きい場合、外側レイヤー(表面に近い)はより薄くなり、内側レイヤーはより厚くなります。結果的に、成形品表面付近のノード密度は、中心付近よりも高くなります。

逆に、比率が 1 より小さい場合、内側レイヤーは外側レイヤーよりも薄くなり、成形品中心付近のノード密度は、表面付近よりも高くなります。

0.5～2 の数字を入力します。
メッシュのスムース化
メッシュをスムース化するために、既存のノードをどのように分配するか選択します。
なし
メッシュ生成時、ノードはまったく移動しません。これにより、高アスペクト比の要素が生成されることがあります。
すべてのノードのスムース化
より低いアスペクト比の要素が生成可能な場合、内部ノードは移動します。
整列されたノードのスキップ
より低いアスペクト比の要素が生成可能な場合、内部ノードは移動しますが、成形品肉厚方向の他のノードに既に整列されているノードは移動しません。
親トピック: モデルのメッシュ生成