Check Elemsパネル

Check Elemsパネルは、要素の基本的な品質の検証と、形状的な品質の検証に使用します。

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各サブパネルには、要素タイプ固有の品質チェック、次元、時間ステップなどに依存するチェックが表示されます。それぞれのチェックは緑色のコマンドボタンで表示され、ボタンをクリックすることで、チェックが実行され、ステータスバーにその結果概要が表示されます。

別のサブパネルに移動し再び戻った場合、基準値の変更はそのまま保持されています。ただし、異なるサブパネル上の基準値は互いに関連性を持たないため、lengthを 1-dサブパネル上で変更しても、2-dサブパネル上のlengthは変更されません。

異なる要素タイプの品質を見極めるために様々なチェックが利用できます。例えば、四角形要素を作成した場合、四角形要素に多少のねじれが存在する場合があります。ユーザーは、warpage機能を使って要素のねじれをチェックしたり、許容され得る最大のねじれを指定することができます。

剛体ループについては、別のチェックが可能です。rigid loops機能は、1D剛体要素のグループがループを形成するかどうかを判断するのに使用します。チェックの後、問題となる要素がハイライト表示されます。
注: 註:HyperWorksは、これらチェックのほとんどについて、2次要素を1次要素であるかのように扱います。ただし、ヤコビアンおよびコーダルディヴィエーションチェックは、1次要素と2次要素とでは多少異なる結果となります。例えば、2次要素は低めのコーダルディヴィエーションを生じ、ヤコビアンについても劣った値となる場合があります。

1-dサブパネル

1-dサブパネルでは、1D要素内のフリーエンドをチェックし、1D要素のグループがループを形成するかを判断したり、剛体要素について、重複従属を生じる条件のチェックを行います。
オプション 動作
free 1-d's 1D要素内のフリーエンドをチェックします。
free 1'd nodes 1D要素の終点におけるフリーな節点(他のメッシュと結合されていない)をチェックします。
rigid loops 1D剛体要素について剛体ループをチェックします。

ループを形成する1D剛体要素がハイライト表示されます。剛体要素が閉じたループを形成し、1つの剛体の従属節点がループ内の次の剛体の独立節点となっている場合に、剛体要素はループを形成していると判断されます。

使用メモリ量が多過ぎる場合は、表示された剛体の数を減らしてください。

dependency 1D溶接要素および剛体要素について、重複従属を生じる条件のチェックを行います。
include independent nodes このオプションがオンの場合、節点(従属もしくは独立)を共有する1D要素は、このチェックに不合格と判断されます。

このチェックボックスが非選択の場合、同じ従属節点を共有する1D要素はこのチェックに不合格と判断されます。このため、従属節点が別の剛体要素の独立節点である剛体要素は、このチェックに不合格となりません。

length < 指定した値より小さい要素が、lengthをクリックするとハイライト表示されます。これらの要素は、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェック要素機能を選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
length > 指定した値より大きい要素が、lengthをクリックするとハイライト表示されます。これらの要素は、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェック要素機能を選択するまで、ハイライト表示のままとなります。

2-dサブパネル

2-dサブパネルは、要素のねじれ、縦横比、スキュー、曲率を考慮した分割、要素の長さ、ヤコビアン比のチェックに使用します。このパネルは、四角形要素と三角形要素の最大および最小内角をチェックするのにも使用できます。
オプション 動作
warpage ねじれ、即ち、ある要素もしくは要素面(ソリッド要素の場合)が元の平面から逸脱している量。ねじれが5度程度までであれば、通常許容されます。
aspect 要素の最も長い辺と短い辺の比率。ほとんどの場合、縦横比は5:1程度以下が望ましいとされます。
skew スキュー角度。三角形要素の場合、各節点から向かい合う辺の中点へのベクトルおよび要素の各節点における隣接した2つの中辺間のベクトルの間の最小角度。求められた最小角度から90度引いたものがスキュー角度としてレポートされます。

四角形要素の場合、スキューは、要素の向かい合う辺の中点を結んだ2本のライン間の最小角度です。求められた最小角度から90度引いたものがレポートされます。

chord dev コーダルディヴィエーションのチェック。
cell squish 3D要素のフェイス、または2D要素のエッジに対する要素の非直交性。
max i [ 1 - A i * r i / | r i | ]
2D要素
A i = ユニットベクトル、セルエッジ i への法線
r i = セル中心とエッジiの中央を結ぶベクトル。
3D要素
A i = ユニットエリアベクトル、セルエッジ i への法線
r i = セル中心とフェースiの中心を結ぶベクトル。
length > 指定した値より大きい要素が、lengthをクリックするとハイライト表示されます。これらの要素は、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェック要素機能を選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
length < 指定した値より小さい要素が、lengthをクリックするとハイライト表示されます。これらの要素は、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェック要素機能を選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
jacobian 要素が理想的な形状の要素から逸脱している度合いを表わします。ヤコビアン値は0.0から1.0の範囲の値で、1.0は完全な形状の要素を表わします。しかし一般的には、ヤコビアン比が0.7以上であれば、許容されます。ヤコビアン比の決定子は、全体座標スペースにフィットさせるために必要なパラメトリックスペースの局所ストレッチングに関係しています。HyperMeshは、要素の各積分点(ガウス点とも呼ばれる)におけるヤコビアンマトリックスの決定子を求め、最小値と最大値間の比率をレポートします。
equia skew equiangle skewユーティリティを開きます。このユーティリティは、表示されている要素内で、正規化された同角度スキューの値が指定した値より大きい要素の数を検索します。正規化された同角度キューは、以下のように定義されます。
area skew "最適"な要素に関する逸脱を表します。

実際の三角形の3つのコーナーポイントを通る円弧が作成されます。この円弧は理想的な三角形要素を定義し、そこから面積が計算されます(A_ideal)。実際の三角形からも面積が計算されます(A_actual)。area skewの計算:Area skew = (A_ideal-A_actual) / A_ideal

taper 四角形要素のテーパ比はまず、各コーナーグリッドポイントに形成される三角形の面積を求めることによって定義されます。


図 1. 例:Taper
次に、これらの面積は、四角形の面積の半分と比較されます。
HyperWorksは続いて、これらの三角形の面積と四角形要素の総面積の2分の1との比で最も小さいものを求めます(図 1では、"a"が最小)。求められた値を1から引いたものが、要素のテーパー(尖り具合)としてレポートされます。すなわち、テーパーが0に近付くほど、形は長方形に近付くことになります。
t a p e r = 1 ( A t r i 0.5 × A q u a d ) min

三角形には、HyperMeshがそれらをテーパの大きい四角形と間違えて"failed"(不合格)としてレポートすることを回避するため、値0が割り当てられます。

trias: min angle 三角形要素の許容され得る最小内角。指定した値より内角が小さい要素がハイライト表示され、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェックを選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
trias: max angle 三角形要素の許容され得る最大内角。指定した値より内角が大きい要素がハイライト表示され、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェックを選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
quads: min angle 四角形要素の許容され得る最小内角。指定した値より内角が小さい要素がハイライト表示され、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェックを選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
quads: max angle 四角形要素の許容され得る最大内角。指定した値より内角が大きい要素がハイライト表示され、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェックを選択するまで、ハイライト表示のままとなります。

3-dサブパネル

3-dサブパネルはテトラ要素の各種チェックを行うのに使用します。
オプション 動作
warpage ねじれ、即ち、ある要素もしくは要素面(ソリッド要素の場合)が元の平面から逸脱している量。ねじれが5度程度までであれば、通常許容されます。
aspect 要素の最も長い辺と短い辺の比率。ほとんどの場合、縦横比は5:1程度以下が望ましいとされます。
skew スキュー角度。三角形要素の場合、各節点から向かい合う辺の中点へのベクトルおよび要素の各節点における隣接した2つの中辺間のベクトルの間の最小角度。求められた最小角度から90度引いたものがスキュー角度としてレポートされます。

四角形要素の場合、スキューは、要素の向かい合う辺の中点を結んだ2本のライン間の最小角度です。求められた最小角度から90度引いたものがレポートされます。

tet collapse 指定した値を下回るつぶれ値を有する四面体要素が、tetra collapseをクリックするとハイライト表示されます。これらの要素は、Check Elemsパネルを終了するまで、ハイライト表示のままとなっています。

Tetra collapse calculation: 四面体の4つの節点それぞれにおいて、節点から要素の向かい側の面への距離をその辺の面積の平方根で割ります。求められた最小値は、1.24で割って正規化され、それがレポートされます。四面体がつぶれるにつれて、値は0.0に近づきます。完璧な四面体では、この値は1.0です。

cell squish フェイスに対する要素の非直交性。
1 ( A r c ) / | r c |
  • A = フェイスの単位面積ベクトル
  • | r c | = 2D elements: 隣接するセル中心に接合したベクトル
  • 3D elements:セル中心およびセルフェイス中心に接合したベクトル
orthogonality セルの正規化された直行性をチェックします。セルのフェイス内および隣接するセル全体の最小直行性として計算されます:
セル内
フェイスの面積ベクトルとフェイスの中心からのve3ctorの正規化されたドット積。(1)
A i f i A i f i MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaWaaSaaaeaada WhcaqaaiaadgealiaadMgaaOGaay51GaGaeyyXIC9aa8HaaeaacaWG MbaacaGLxdcaliaadMgaaOqaamaaemaabaWaa8HaaeaacaWGbbaaca GLxdcaliaadMgaaOGaay5bSlaawIa7amaaemaabaWaa8HaaeaacaWG MbWccaWGPbaakiaawEniaaGaay5bSlaawIa7aaaaaaa@4CCF@
セル全体
フェイスの面積ベクトルとセル中心から隣接セルへの中心の正規化されたドット積。(2)
A i c i A i c i MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaWaaSaaaeaada WhcaqaaiaadgealiaadMgaaOGaay51GaGaeyyXIC9aa8HaaeaacaWG JbaacaGLxdcaliaadMgaaOqaamaaemaabaWaa8HaaeaacaWGbbaaca GLxdcaliaadMgaaOGaay5bSlaawIa7amaaemaabaWaa8HaaeaacaWG JbWccaWGPbaakiaawEniaaGaay5bSlaawIa7aaaaaaa@4CC9@
上記の最小値がセルの直行値として考慮されます。0に近い直行性を持つセルは品質が悪く、1に近いセルはより理想的と言えます。(3)
o r t h o g o n a l i t y _ 3 d = min A i f i A i f i , A i c i A i c i MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaam4Baiaadk hacaWG0bGaamiAaiaad+gacaWGNbGaam4Baiaad6gacaWGHbGaamiB aiaadMgacaWG0bGaamyEaiaac+facaaIZaGaamizaiabg2da9iGac2 gacaGGPbGaaiOBamaacmaabaWaaSaaaeaadaWhcaqaaiaadgealiaa dMgaaOGaay51GaGaeyyXIC9aa8HaaeaacaWGMbaacaGLxdcaliaadM gaaOqaamaaemaabaWaa8HaaeaacaWGbbaacaGLxdcaliaadMgaaOGa ay5bSlaawIa7amaaemaabaWaa8HaaeaacaWGMbWccaWGPbaakiaawE niaaGaay5bSlaawIa7aaaacaGGSaWaaSaaaeaadaWhcaqaaiaadgea liaadMgaaOGaay51GaGaeyyXIC9aa8HaaeaacaWGJbaacaGLxdcali aadMgaaOqaamaaemaabaWaa8HaaeaacaWGbbaacaGLxdcaliaadMga aOGaay5bSlaawIa7amaaemaabaWaa8HaaeaacaWGJbWccaWGPbaaki aawEniaaGaay5bSlaawIa7aaaaaiaawUhacaGL9baaaaa@793B@
length > 指定した値より大きい要素が、lengthをクリックするとハイライト表示されます。これらの要素は、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェック要素機能を選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
length < 指定した値より小さい要素が、lengthをクリックするとハイライト表示されます。これらの要素は、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェック要素機能を選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
jacobian 要素が理想的な形状の要素から逸脱している度合いを表わします。ヤコビアン値は0.0から1.0の範囲の値で、1.0は完全な形状の要素を表わします。しかし一般的には、ヤコビアン比が0.7以上であれば、許容されます。ヤコビアン比の決定子は、全体座標スペースにフィットさせるために必要なパラメトリックスペースの局所ストレッチングに関係しています。HyperMeshは、要素の各積分点(ガウス点とも呼ばれる)におけるヤコビアンマトリックスの決定子を求め、最小値と最大値間の比率をレポートします。
equia skew equiangle skewユーティリティを開きます。このユーティリティは、表示されている要素内で、正規化された同角度スキューの値が指定した値より大きい要素の数を検索します。正規化された同角度キューは、以下のように定義されます。
vol skew 指定した値を上回る容積スキュー値を有する四面体要素が、volumetric skew機能が選択されるとハイライト表示されます。これらの要素は、Check Elemsパネルを終了するまで、ハイライト表示のままとなっています。

Volumetric skew calculation: テトラの4つの節点を通過する球体を用意します。この球体は、体積が 8 r 3 / ( 9 3 ) であるテトラの理想形である正四面体を定義します。その後、テトラ要素の実際の体積が計算されます。

要素の容積スキューは、(Videal -Vactual)/Videalで表わされます。これによって求められる値は通常、Tgridからのスキューの値、およびAbaqusでの同等のチェック値から1を引いたものと同じになります。

vol AR Vol ARを選択すると、Vol ARの値が指定した値より大きい四面体要素が、ハイライト表示されます。これらの要素は、Check Elemsパネルを終了するまで、ハイライト表示のままとなります。

テトラ用そのVol AR計算:最初に四面体の最も長い辺を、次に、最も短い垂直距離を求めます。要素のVol ARは、その最長エッジを最短垂直距離で割った値です。その他の種類の3D要素については、最も長いエッジと最も短いエッジの比がレポートされます。

tria faces: min angle 三角形要素の許容され得る最小内角。指定した値より内角が小さい要素がハイライト表示され、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェックを選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
tria faces: max angle 三角形要素の許容され得る最大内角。指定した値より内角が大きい要素がハイライト表示され、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェックを選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
quad faces: min angle 四角形要素の許容され得る最小内角。指定した値より内角が小さい要素がハイライト表示され、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェックを選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
quad faces: max angle 四角形要素の許容され得る最大内角。指定した値より内角が大きい要素がハイライト表示され、Check Elemsパネルを終了するか、もしくは別のチェックを選択するまで、ハイライト表示のままとなります。
neighbor size ratio ボリュームメッシュにおいて急激な遷移を検出するため、体積の比率をチェックします。特定のセルと隣接するセル間の最大体積に対する、特定のセルと隣接するセル間の最小体積の比率として計算されます。理想的な値は、ボリュームメッシュの成長率に依存します。値が0.2より小さい場合、急激な遷移を示します。(4)
size_ratio_3d = ( min ( V n e i , V o w n ) max ( V n e i , V o w n ) ) 1 / 3 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaqcaaUaae4Cai aabMgacaqG6bGaaeyzaiaab+facaqGYbGaaeyyaiaabshacaqGPbGa ae4Baiaab+facaqGZaGaaeizaiabg2da9iaacIcakmaalaaabaGaci yBaiaacMgacaGGUbGaaiikaiaadAfaliaad6gacaWGLbGaamyAaOGa aiilaiaadAfaliaad+gacaWG3bGaamOBaOGaaiykaaqaaiGac2gaca GGHbGaaiiEaiaacIcacaWGwbWccaWGUbGaamyzaiaadMgakiaacYca caWGwbWccaWGVbGaam4Daiaad6gakiaacMcaaaqcaaUaaiykaOWaaW baaSqabeaacaaIXaGaai4laiaaiodaaaaaaa@614A@

Timeサブパネル

Timeサブパネルは、陽解法ソルバーにおける要素タイプを基準にしたおおよその最小時間ステップを決定するのに使用します。更に、目的の最小時間ステップを達成するのに必要な付加質量が、モデルのコンタープロットとして表示されます。

Time (timestep)サブパネルには、各基準値においてfailure criteriaとminimum valuesカラムが用意されています。適切な最小時間ステップをfailure criteriaカラムに入力します。チェックが実行されると、異なる要素タイプにおける最小時間ステップが計算されminimum valueカラムに表示されます。要素の次元(springs、beams、shells、solids、およびthick shells)によって分類され、それぞれの行に表示されます。
オプション 動作
shells and solids, springs and beams, all types 交差する要素のタイプを選択します。

チェックはshell and solid 要素、spring and beam要素またはすべての要素タイプと別々に実行されます。

display added mass failure criteriaで指定された最小時間ステップを実現するために必要な負荷質量の値をコンタープロットで示します。

アサインプロットと表示プロットと共に使用します。

Userサブパネル

Userサブパネルは、あらゆるタイプのユーザー品質をチェックするテンプレートファイルをユーザーが指定するのに使用します。要素が品質チェックに合格しなかった場合、テンプレートコマンド*markfailed()が使用されます。不合格要素(*markfailed使用の)は、モデリングウィンドウでハイライト表示されます。
オプション 動作
template テンプレートファイルを選択します。
filename 出力ファイルを選択します。
all, displayed このトグルは、チェックを行う対象をスクリーン上に表示されている要素のみにするか、またはモデル内のすべての要素にするかを決定します。

実行ボタン

ボタン 動作
connectivity 要素のグループの連続性をテストします。

別の2D要素と1つまたは複数のエッジを共有する2D要素(2つの結合された節点は1D要素のエッジを、2つのコーナー節点と1つの中点節点は、2D要素のエッジを形成します)がハイライト表示されます。

別の3D要素と1つまたは複数のフェイスを共有する3D要素がハイライト表示されます。

コーナー節点に接続されている中間節点を持つすべての要素がハイライトされます。

この操作は、重複要素を探し出すためにも使用することができます。

duplicates 重複要素をチェックします。

1つの要素が重複している場合、最も小さいID番号を有する要素を除き、それらの要素をハイライト表示します。

重複要素は、save failedをクリックし、Deleteパネル上で(拡張エンティティ選択を使って)ユーザーマークを復帰させることによって消去することができます。保存された(不合格となった)要素には、拡張エンティティ選択メニューのretrieveオプションを使って、他のパネルからアクセスすることが可能です。

settings Check Element Settingsダイアログを開きます。
save failed 不合格となった要素を保存し、それらをユーザーマーク上に置き換えます。

この機能を使用すると、それ以前にユーザーマークにあった要素が置き換えられます。要素が一旦保存されると、そのユーザーマークはその他のパネルから読み込むことができます。

保存された(不合格となった)要素には、拡張エンティティ選択メニューのretrieveオプションを使って、他のパネルからアクセスすることが可能です。

standard, assign plot, histogram 表示モードを選択してから、実行するチェックの緑色のボタンをクリックして表示をアクティブにします。
standard (default)
指定した基準値を超える要素がハイライト表示されます。
assign plot
指定したチェック基準に対し、どの程度良い(もしくは悪い)結果かに基づいて各要素単位にモデルをカラーコード化したビュー、またはコンターを作成します。Visualオプションは、レンダリングスタイル(陰線またはワイヤーフレーム)、色付けの方法(要素毎またはコンター)、モデルの照明、およびメッシュラインの目に見える度合いを変更するのに使用します。モデルの断面を見るために断面を作成することも可能です。
histogram
要素のパーセンテージをX軸上に、指定した条件からの逸脱の度合いをY軸上にグラフ化します。reset visual ボタンをクリックすると、グラフを破棄し、モデルのビューに戻ります。
execute 指定されたテンプレートおよびファイル名に基づいてチェックを実行します。
preview unused モデル内の通常の要素に接合していないすべてのインターフェース要素を表示します。
delete unused モデル内の通常の要素に接合していないすべてのインターフェース要素を削除します。
reject 最後に行った削除を取り消します。
reset visual ヒストグラムを消去し、モデルの通常ビューに戻ります。
return パネルを終了します。