Tetrameshパネル

場所：3Dページ

1つの領域は、シェルメッシュ（三角形または四角形要素）に完全に囲まれている場合に閉空間であると判断されます。このパネルで生成されるその他の要素コンフィギュレーションには、六面体、五面体およびピラミッドがあります。これらの要素は、ボリュームサーフェスの特定の領域に境界層タイプのメッシュが必要とされる際に作成されます。

Tetra Meshサブパネル

Tetra Meshサブパネルは、三角形および四角形要素を用いてサーフェスで定義される任意の空間を四面体要素で満たすのに使用します。

Tetra Remeshサブパネル

Tetra Remeshサブパネルは、四面体要素で形成される1つの空間に対し、メッシュを再生成するのに使用します。

Free boundary facesオプションは、四面体要素のボリュームの外側にあるフェイス、つまりひとつの四面体要素にのみ接するフェイスに影響を与えます。これらのフェイスは自由境界フェイスと呼ばれます。

fixed: 自由境界フェイスを固定します。
swappable: 自由境界フェイスのエッジを置き換えます。メッシュ節点は変更されません。
remeshable: 自由境界フェイスをリメッシュします。

図 1. Fixed	図 2. Remeshable

Volume Tetraサブパネル

Volume Tetraサブパネルは、シェルメッシュを作成し、閉じられた空間をソリッド要素で満たすのに使用します。

閉空間を示すサーフェスのセットまたはソリッドエンティティについて、このメッシングオプションは、シェルメッシュを生成し、閉空間をソリッド要素で満たします。四角形要素、三角形要素、またはそれらの混合を用いてシェルメッシュ（2D）を作成するか、四面体要素のみ、もしくは混合（四面体と五面体）要素でソリッドメッシュ（3D）を作成するかを選択することができます。また、サーフェスが小さく、より集中している領域において、メッシュをさらに細かくするproximity（接近の度合い）設定のメッシングを使うことも可能です。

図 3. Proximityなし	図 4. Proximityあり

また、要素密度の関数としてサーフェスの曲率を使用することもできます。このオプションは、サーフェスの曲率の高い領域として、より細かいメッシュを生成します。

図 5. Proximityあり	図 6. ProximityとCurvatureあり

2D要素タイプとしてquadsまたはmixedを選択すると、テトラフェイスの生成に際し、HyperWorksは四角形要素を作成し、それらを斜めに分割して2つの三角形要素にします。これによって、三角形フェイスが正三角形（60-60-60度）ではなく直角三角形（90-45-45度）である四面体要素が作成されます。

図 7. 2D三角形要素	図 8. 2D要素（四角形または混合）

注: このメッシングは、サーフェスメッシュから正しく補間しない場合があります。このような場合、シェル要素はUtilityメニューのQuick TetraMeshマクロで使用されるものと同じ設定に従ってクリーンアップされ、再度メッシングが行われます。すなわち、モデル内の一部のフィーチャーが取り繕われる場合もあります。

Element orderには、firstまたはsecondを指定できます。定義されたテトラ要素と同じ要素次数が使用された指定された場合、既存要素が使用されます。ソリッドのシェル要素が存在し、選択と矛盾が生じた場合、メッシュは作成されません。

節点の数を削除し、要素を結合することでメッシュ全体の品質を向上させるための追加計算を適用する場合、Cleanup elementsチェックボックスを選択します。

Tetramesh Parametersサブパネル

Tetramesh Parametersサブパネルは、最大要素サイズ、成長率、速度と要素品質のバランス、初期メッシュへのスムージングを実行するかどうかなど、テトラメッシングエンジンが要素品質を設定するのに使用します。

注: すべてのケースにおいて、メッシングエンジンは、メッシュの最小ヤコビアン要素品質の値に0.05を使用します。これによって、特にリメッシュ時に要素の品質を保つために、いくつかの節点が移動されます。この場合、調整、保存された中間節点の数を知らせるメッセージが、ステータスバーに表示されます。

オプション	動作
Max tetra size	テトラ要素は、どの方向においてもここで指定した寸法を越えることはありません。
Optimize Mesh Quality / TetraMesh Normally / Optimize Mesh Speed	Optimize Mesh Quality テトラメッシャーは、要素品質を上げるための最適化により多くの時間を費やします。体積比またはCFDスキューを用いて、テトラ要素の品質を評価します。使用するソルバーが、要素の品質に影響を受けやすい場合、このオプションを使用します。 TetraMesh Normally 可能な限り一般的なテトラメッシングアルゴリズムを使用します。 Optimize Mesh Speed より早いメッシングアルゴリズムを使用します。要素の品質よりもメッシュ作成にかかる時間に重点を置く場合に、このオプションを使用します。
Standard / Aggressive / Gradual /Interpolate / User Controlled/ Octree based / Delaunay	初期の均一層（境界層）から移行する要素の成長率を定義する方法を選択します。これらのオプションは、作成される要素数と要素の品質の釣り合いを調整します。 Standard ほとんどのケースにおいて推奨されます。 Aggressive Standardオプションと比較し、より大きな成長率を使用するため、生成されるテトラ要素の数が少なくなります。 Gradual Standardオプションと比較し、より小さい成長率を使用するため、より多くの要素が生成されます。 Interpolate コアメッシュサイズがサーフェスメッシュサイズから補間される必要がある場合に役立ちます。 User Controlled Uniform layersとGrowth rateを指定します。これは、均一層以降の各要素レイヤーに対する累積的なサイズ乗数として機能します。 Octree based 処理速度の速いテトラメッシャーで、境界層のメッシュ移行の処理に優れています。 Delaunay Delaunayアプローチをベースにしたメッシャーを有効にします。この手法は、パフォーマンスを向上させたい場合に推奨されます。
Uniform Layers	テトラメッシング作成時に一定のテトラメッシュサイズを作成するサーフェスメッシュからの距離を決定する係数です。距離は、ユーザーが指定した係数にローカルなサーフェスメッシュサイズを乗じて計算されたものになります。HyperWorksは、このパラメータのデフォルト値を決定します。 Standard 2.0 Aggressive 0.5 Gradual 2.5 Interpolate -1.0 User Controlled 独自の値を定義します。 Octree based -1.0 Delaunay -1.0
Growth rate	dを初期層の厚み、rを初期成長率とした場合、連続するプリズム層の厚みは、d、dr、dr^2、dr^3、dr^4、...となります。要素品質が非常に重要である一方、要素数はあまり意識しなくてよい場合、Interpolateが最も良い結果をもたらします。これは、要素サイズがスムーズに変化し、それによって要素品質が上がるためです。 HyperWorksは、このパラメータのデフォルト値を決定します。 Standard 1.2 Aggressive 1.35 Gradual 1.08 Interpolate 1.08 User Controlled, Octree based, Delaunay: 独自の値を定義します。
Pyramid transition ratio	境界層のヘキサ要素からコアのテトラ要素への移行時に使用されるピラミッド要素の高さに関して指定します。
Export settings	設定をファイルに保存します。
Refinement box	ボリュームメッシング時に考慮される微調整ボックスを指定します。選択されていない微調整ボックスは、無視されます。
smoothing	全体的なメッシュの品質を向上させるため、更なるメッシュ計算を適用します。追加のスムージングとスワッピングの手順が実行され、より滑らかなメッシュ移行を実現するためにテトラ要素が分割されます。境界層にテトラ要素が使用されている場合、元の分布を保つためにこれらの要素はスムージングから除外されます。
Number of Layers	作成するテトラ要素層の数を指定します。テトラメッシャーは、モデル内にテトラのコア層を、少なくとも指定されたテトラ層の数含めることを確実にします。この機能は、詳細部近傍部分や薄いチャンネルにおける特定のメッシュ分割を確実にするためのものです。複数のテトラ層を作成する場合、次の制限を考慮する必要があります：詳細部近傍領域で十分に細かいメッシュを作成できるようサーフェスを調整していない限り、３層または４層を超える層は作成しないでください。 HyperWorksでは、現在のアルゴリズムが与えられたサーフェスメッシュを変更できないため、幅の狭い細長いサーフェス近くのレイヤーメッシュは作成されません。
fill voids	ボリューム内に別のボリュームを含む形状の場合、すべてのボリュームをメッシュします。例えば、大きな球の内部に別の球が含まれる場合にこのオプションを選択すると、内部の球ボリューム、更に２つの球の間のボリュームにもメッシュが生成されます。
Fix Midnodes	2次のテトラ要素の場合、このオプションは、ボリュームメッシング中にサーフェスメッシュの中間エッジ節点を修正します。
Elem quality target	要素の品質基準値としきい値を選択します。テトラメッシングの後、指定されたしきい値と要素の基準値を満たすようHyperWorksはメッシュの最適化を実行します。
Min Tetra Height	指定された値を超える最小高さでテトラメッシュが作成されます。テトラメッシュアルゴリズムは、ユーザー定義の最小高さを適用しようと試みます。
Min Tetra Size	指定された値を超える最小サイズでテトラメッシュが作成されます。テトラメッシュアルゴリズムは、ユーザー定義の最小サイズを適用しようと試みます。

Refinement Boxサブパネル

Refinement Boxサブパネルは、より細かいメッシュを作成するため、既存のテトラメッシュに特定のボックス型ボリュームを指定するのに使用します。

要素の一部をfixed、残りの三角形要素をfloatableで指定することが可能です。fixedの三角形-四角形要素は、最終的なメッシュにおいて四面体/五面体-ピラミッド/六面体要素の1つのフェイス（面）として正確に表わされるべき要素です。floatableの三角形要素は、その節点位置が使用される要素ですが、それら節点の正確な結合性は、よりよいメッシュを生成するならば変更することが可能です。特別なメッシュタイプ（例えば五面体 / 六面体のサーフェス層）を必要としない限り、通常、既に存在しているメッシュにマッチする要素のみをfixedとして、それ以外はfloatableとして選択します。境界サーフェスが四角形要素を含み、かつ、それらの四角形要素がfixed要素として定義される場合、要素の初期層が境界上に生成され、ピラミッド要素は四角形フェイスから生成されます。ただし、四角形要素がfloat要素として定義されている場合、それらは2つの三角形要素に分割され、テトラメッシングが通常どおり進められます。

様々なgrowthオプションにより、生成した四面体要素間での数の増減およびそれらの品質を制御するための指定が可能です。growth rates（成長率）が高い場合、要素の数は少なくなりますが、品質は悪くなります。

Tetrameshパネルでは、異なる3つのメッシュ生成法からの選択が可能です。generate mesh normallyオプションは、ほとんどのケースに適用できますが、ソルバーが要素品質について特に敏感である場合は、optimize element qualityオプションを使用します。このオプションでは、最良品質の要素形状を得るために時間をかけるよう、テトラメッシャーに指示します。特に、潜在的な四面体要素の評価に、体積比（CFD"スキュー"）法を使用します。要素の品質よりもメッシュ作成にかかる時間に重点を置く場合に、このオプションを使用します。それらの場合は、optimize meshing speedオプションを選択します。

オプション	動作
Define refinement	By Center & Sizes 中心節点を選択し、sx、sy、sz欄で作成するボックスのx、y、z方向の寸法および幅を指定します。例えば、寸法5を指定すると、中心節点周りに5x5x5のボックスが作成されます。 By Four Nodes ベース節点と3つの追加節点を選択します。合計４つの節点は同じ面上にあってはいけません。ベース節点、N1、N2は三角形を形成し、これを180度回転させると、微調整ボックスのためのベースの四角形が決まります。base nodeからN3へのベクトルは、ボックスの高さとベースの方向を決定します。 By Two Nodes 立方体ボリュームの反対の角を決める節点を選択します。 By Elems Box ボリュームを定義する要素を選択します。 Update Refinement 既存の微調整ボックスを使用する場合に指定し、refinement sizeを変更し、微調整ボリュームのメッシュを再生成します。
Scaling factor	選択された要素に関連してボックスサイズを指定します。この値が1の場合、選択された要素で囲まれる最も小さいボックスが作成され、2の場合は、各方向において２倍のサイズのボックスが作成されます。注: Define refinement box オプションがBy Elems Boxに設定されている場合に表示されます。
Refinement size	微調整ボックス内部のメッシュのターゲット要素サイズを指定します。注: ここで、実際のメッシュサイズはボックスのエッジにおけるメッシュの連続性を保つためにこの値の通りにはならない点に注意してください。図 9. 境界領域がWith BL (flat) として選択＋リメッシュ図 10. リメッシュされたサーフェス. 微調整ボックスに含まれる領域は、微調整ボックスにアサインされている要素サイズでリメッシュされます。
freehand edit	モーフィングのFreehandパネルが開き、メッシュにより適した微調整ボックスへの形状および寸法変更が可能になります。

Tetramesh Panel Functionsサブパネル

Tetramesh Panel Functionsサブパネルは、三角形サーフェスメッシュによって構成された閉空間より、四面体要素のソリッドモデルを作成するのに使用します。

オプション	動作
float trias/quads	空間要素とサーフェスメッシュの節点位置を一致させますが、より良いメッシュを作成するよう、結合性が修正されます。その結果、いくつかの四面体要素の持つ面と、三角形要素の対角線と交差します。ベースの四角形サーフェス要素は2つの三角形要素に分割されます。
fixed trias/quads	四面体要素と三角形要素の節点位置を一致させます。四面体要素と三角形要素の連続性を保証します。このオプションは、他のメッシュ部品とテトラメッシュ実行後のメッシュを接続する必要がある場合、または五面体 / 六面体から成る層を生成する必要がある際に用いられます。
fix comp boundaries	floatオプションをいくつかの境界領域用に選択した場合、メッシュ作成時にサーフェスシェルのエッジの置き換えが可能になりますが、このオプションにより、2つのコンポーネント間のエッジの置き換えが行われません。図 11.
update input shells	境界層のない境界上のシェルは、メッシュ後自動的に更新されます。更新されたシェル要素は、境界シェルの最初のコンポーネントに保存されます。
Quad transition mode: split quads / smooth pyramid / simple pyramid	テトラメッシャーが、四角形サーフェス要素から内部四面体要素へどのような移行を生成するかを選択します。 Split quads 四角形要素を三角形要素に分割し、それらを四面体要素の1つのフェイスとします。 Smooth pyramid ピラミッド形プリズム要素の境界層を生成し、続いてその内部を通常のようにテトラメッシングします。 Simple pyramid 四角形要素からピラミッド要素を作成し、続いて各ピラミッドの三角形の辺に応じてテトラメッシングを行います。その単純性のため、このオプションは、ぎざぎざの四面体メッシュを生成する傾向があります。
fixed with boundary layer	境界要素が作成されるサーフェスを定義する三角形 / 四角形要素を選択します。注: CFD meshサブパネルで利用可能です。
float w/o boundary layer	境界要素を必要としないサーフェス（例えばfar-field、inlet、outlet、symmetry planes）上の三角形 / 四角形要素を選択します。注: CFD meshサブパネルで利用可能です。
Total BL thickness / ratio of total thickness to element size / number of layers	境界層の厚みを定義する方法を選択します。 Total BL thickness ユーザーによる境界層の厚みの指定が可能になりますが、層の数は指定できません。 Ratio of total thickness to element size 全境界層の厚みとベースサーフェス要素の平均要素サイズとの比率を指定します。 Number of layers 指定されたfirst layer thicknessとgrowth rateを使って作成する層の総数を指定します。 first layer thickness ベースサーフェスメッシュから生成される要素の初期層の厚み。 growth rate 境界層要素の厚みの成長率。 acceleration 境界層の成長加速度（CFD meshサブパネルのnative BLオプションのみ）。注: dを初期層の厚みとし、rを初期成長率とした場合、連続するプリズム層の厚みは、d、dr、dr^2、dr^3、dr^4...となります。注: CFD meshサブパネルで利用可能です。
structured isotropic prisms	初期層の厚みに局所的な要素サイズ、成長率と成長加速度に1.0を用います。structured isotropic prisms layersは、四面体で外表面近傍に層状のメッシュを作成したい時など多くの場合に用いることができます。メッシャーは、可能な限り多くの層を作成し、次層の要素の品質が許容されないものとなると、通常のメッシングアルゴリズムに切り替えます。注: CFD meshサブパネルのnative BLオプションで利用可能です。
exponential boundary layer	first layer thickness、growth rateおよびaccelerationパラメータを使用し、ベースサーフェスと同じ次数のポイントまで境界層を生成し、次に、四面体要素で残りのコアを生成します。注: CFD meshサブパネルのnative BLオプションで利用可能です。
tetra mesh normally / optimize meshing speed / optimize meshing quality	メッシング最適化方法を選択します。 Tetra mesh normally 一般的なテトラメッシングアルゴリズムを使用します。 Optimize meshing speed より早いメッシングアルゴリズムを使用します。要素の品質よりもメッシュ作成にかかる時間に重点を置く場合に、このオプションを使用します。 Optimize meshing quality 高品質の要素形状を得るために時間をかけるよう、テトラメッシャーに指示します。体積比またはCFDスキューを用いて、質を評価します。使用するソルバーが、要素の品質に影響を受けやすい場合、このオプションを使用します。
Growth options	生成される要素数と要素の品質の釣り合いを調整する成長オプションを選択します。 Standard ほとんどのケースにおいて推奨されます。 Aggressive Standardオプションと比較し、より大きな成長率を使用するため、生成されるテトラ要素の数が少なくなります。 Gradual Standardオプションと比較し、より小さい成長率を使用するため、より多くの要素が生成されます。 Interpolate コアメッシュサイズがサーフェスメッシュサイズから補間される必要がある場合に役立ちます。 User Controlled Uniform layersとGrowth rateを指定します。これは、均一層以降の各要素レイヤーに対する累積的なサイズ乗数として機能します。 Octree based 処理速度の速いテトラメッシャーで、境界層のメッシュ移行の処理に優れています。 Delaunay Delaunayアプローチをベースにしたメッシャーを有効にします。この手法は、パフォーマンスを向上させたい場合に推奨されます。
uniform layers	テトラメッシング作成時に一定のテトラメッシュサイズを作成するサーフェスメッシュからの距離を決定する係数です。距離は、ユーザーが指定した係数にローカルなサーフェスメッシュサイズを乗じて計算されたものになります。HyperWorksは、このパラメータのデフォルト値を決定します。 Standard 2.0 Aggressive 0.5 Gradual 2.5 Interpolate -1.0 User Controlled 独自の値を定義します。 Octree based -1.0 Delaunay -1.0
growth rate	dを初期層の厚み、rを初期成長率とした場合、連続するプリズム層の厚みは、d、dr、dr^2、dr^3、dr^4、...となります。要素品質が非常に重要である一方、要素数はあまり意識しなくてよい場合、Interpolateが最も良い結果をもたらします。これは、要素サイズがスムーズに変化し、それによって要素品質が上がるためです。 HyperWorksは、このパラメータのデフォルト値を決定します。 Standard 1.2 Aggressive 1.35 Gradual 1.08 Interpolate 1.08 User Controlled 独自の値を定義します。 Octree based -1.0 Delaunay 1.3 注: 成長率の設定方法がuser controlledに設定されている場合に利用できます。
initial layers	四面体のサイズが一定でなければならない場合、局所サーフェス要素サイズのd倍である境界領域を指定します。この値は、成長率によるサイズの相関関係なしに生成された四面体要素の初期層の数として変換されます。注: 成長率の設定方法がuser controlledに設定されている場合に利用できます。

実行ボタン

ボタン	動作
メッシュ	メッシュを作成します。
reject	メッシュの生成を取り消し、すべての関連要素を破棄します。
mesh to file	作成後、メッシュは.femファイルに保存されます。有効にした場合、メッシュを保存する場所を指定します。
check 2D mesh	ボリュームメッシュを生成する前に、Boundary Shell Checkerツールを使用して入力サーフェスメッシュの検証を行います。
fix 3D elements	Solid Mesh Optimizationツールを使用して、次の方法で3D要素を修正します。いくつかの要素基準に従ってヘキサおよびテトラ要素の品質を修正します。 2次要素の最大角度、最大長さと最小長さの比、およびヤコビアン比を修正します。
return	すべての変更を適用し、パネルを閉じます。