面の角度が極端な四面体

1 つのサーフェスと隣接するサーフェスの間の角度が 0 度と 180 度のいずれかに非常に近い四面体要素を、面角が極端な四面体と言います。

面の角度が極端な四面体は、[3D メッシュ修復ウィザード: ([メッシュ]タブ > [メッシュ編集]パネル > [メッシュ修復ウィザード])で検出されます。

説明

モデルの数学的解析は、メッシュ要素が均一な正四面体で構成されているという前提に基づいています。実際には、メッシュの四面体は、理想的な正四面体から結果に悪影響を及ぼす極端に変形した四面体までとさまざまです。そのため、現実的に可能な限り、変形した四面体の数を低減することが重要です。メッシュの品質の計測に最も一般的に使用されている手法が、アスペクト比です。他の方法としては、[内部の長いエッジ]と[高アスペクト比の四面体]があります。

上の図では、ノード A と B が接近している場合は、面 ABC と BCD の間の角度がゼロに近くなります。この四面体では、面角が非常に小さなものになります。診断では、既定のしきい値である 2 度未満が、極端な値と見なされます。

あるいは、下の図で、面 ABC と ACD の間の角度が 180 度に近い場合、四面体は平坦なものになります。この四面体は、面角が極端に大きくなります。診断用の既定のしきい値は 178 度になっています。

注: これらの問題の解決は必須ではありません。大量の四面体を修正する場合、プロセスの速度が非常に遅くなるおそれがあります。

解析に与える影響

面の角度が極端な四面体により、結果が不正確になる可能性があります。たとえば、ノードの温度では、そのノードが接しているノードすべての温度を計算に入れます。面角が極端な上の図で、流動方向は右から左で、目的はノード D の温度を予測することとします。この図では、B と D の間の距離が他よりも長いため、B の温度が占める寄与分は、どのような計算においても過大評価されます。

推奨作業

[3D メッシュ修復ウィザード]を使用してこの問題の大部分を修復できます: ([メッシュ]タブ > [メッシュ編集]パネル > [メッシュ修復ウィザード])。修復する四面体が大量にあると、時間がかかる場合があります。