Pointリアライゼーション手法

Pointコネクターのリアライゼーションのプロセスおよび方法の概要。

次のフローチャートは、Pointリアライゼーションに最適な手順を選択するための4段階のプロセスの概要を示しています。

図 1.

1. Connectivityの見出しの下で、リアライゼーションタイプを選択します。

   mesh independent

   リアライズ対象ボディに対してメッシュの変更が必要ないリアライゼーションで、結合が主にソルバー固有のカードまたは0D要素により定義される（NastranのCWELDやOptiStructのACMなど）場合に使用します。

   リアライゼーション時に、ソルバー固有の結合が作成されます。NastranのCWELD、ELEMIDオプションの場合、接触するシェルを認識し、CWELDカード内に定義します。

   
   
   

   mesh dependent

   他のすべてのケースではこちらを使用します。

2. mesh dependent が選択された場合は、メッシュとリアライゼーションのどちらを調整するのかを決定する必要があります。

   adjust mesh

   垂直方向に投影が行われ、メッシュを投影ポイントに適合させる必要があります。

   adjust realizations

   メッシュは変更されません。その代わり、非直交または不完全なリアライゼーションとなります。多くのリアライゼーションタイプは、ボディ要素に結合されたヘッド要素を定義します。これらのリアライゼーションタイプの場合、ヘッド要素は、メッシュを修正することなく結合をリアライズします。そして、ボディ要素は直交方向に作成されます。

3. 実行の方法を選択します。

   Adjust Mesh

   remesh

   投影ポイントを考慮し、スナップと分離の機能を使用して溶接をリンクに結合します。

   
   
   

   quad transition

   投影ポイントの周囲に完全な形状の四角形要素が作成されます。デフォルトでは、四角形要素のサイズはメッシュサイズの平均で定義されます。または、Quad Size欄に固有の四角形要素のサイズを指定することもできます。

   ポイントから四角形への移行では、Allow Snappingます。これにより、小さすぎる要素の作成が回避され、過度にジオメトリの修正が行われないようにします。

   フリーエッジと角度が25°より大きいフィーチャーは、常に考慮されます。より小さいフィーチャー角度を考慮する必要がある場合は、Behaviorの見出しの下のFeature Angle欄で値を小さくします。5度より小さいフィーチャー角度は考慮されません。

   デフォルトでは、スナッピングは四角形パターンの要素サイズの1/3の距離まで可能です。四角形パターンの要素サイズが10.0で定義されている場合、外側の節点を3.3の距離にあるフィーチャーにスナップさせることができます。アルゴリズムは四角形パターンのすべての3つの節点にスナップするか、どれにもスナップしないことを試みます。

   
   
   左上のイメージはモデルの初期の状態です。その他の図は、quad transitionを有効にして、四角形パターンサイズに平均値、大きい値、小さい値をそれぞれ使用してリアライズされたコネクターを示してます。赤い線は節点がスナップされた関連するフィーチャーまたはフリーエッジを示します。

   下の図は上と同じ例ですが、モデルが適切な四角形パターンサイズの四角形への移行としてリアライズされている点が異なります。

   
   
   

   図 2において、ポイントはまったく同じ位置に作成されていますが、注目すべき違いがあります。どちらの図においても、コネクターがラインに沿って作成されていますが、左側の図ではsplit to pointsオプションが有効になっています。

   したがって、左側の図では、四角形の移行パターンがメッシュに揃えられており、右側の図では、四角形の移行パターンがPointコネクターラインに沿って方向付けられています。Pointコネクターラインの周囲のすべての要素は、通常のパターンに属しています。ポイント位置間のPointコネクターラインに沿って作成される要素ペアの数は、平均メッシュサイズ、または選択したメッシュサイズによって異なります（1～多数）。四角形要素は、ラインに沿って等間隔に分布されます。

   湾曲している領域では、内側と外側の要素エッジの長さが異なっている点に注目してください。

   
   
   図 2.

   Adjust Realizations

   find nearest nodes

   特定のトレランス以内の最も近い節点を検索するだけで、Tジョイントと類似領域を結合できるようにします。このオプションは、コネクターが完全に配置されていない場合にも有効です。リアライゼーションは、非直交になります。

   最も近い節点の検索には、投影は実行されません。

   
   
   図 3.

   project and find nodes

   最初のステップでは、リンクエンティティ上での有効な垂直投影が必要です。2番目のステップでは、投影ポイントに最も近い節点が結合に使用されます。垂直投影ができない場合、下の図に示すようにリアライゼーションエラーとなります。

   
   
   図 4.

   5度より小さい角度は直交としてみなされます。Behaviorの見出しの下のNonnormalチェックボックスを選択すると、垂直投影の要件が省かれ、単にコネクタートレランス内で見つかったリンクが許可されます。結果は、find nearest nodesオプションでの結果とまったく同じです。

   
   
   図 5.

   ensure projection

   リアライゼーションの最低条件は、投影が可能であることです。リアライゼーションは、1つのプロジェクションポイントから次に向かう方向に実行されます。プロジェクションポイントがシェルの節点と一致する場合、それらは重複節点として整合されます。

   
   
   図 6.

   注: ensure projectionは、コネクターの位置がメッシュと揃っていない限り、ソルバーからみて不完全な結合定義を生みます。このプロジェクション方法の有利な点は、プロジェクションポイントを正確に指定できることです。

   Nonnormalチェックボックスを選択すると、1つの投影ポイントから次の投影ポイントへ、リアライゼーションを実行できます。

   
   
   図 7.

4. ステップ3でquad transitionを選択した場合、imprintオプションを定義します。

   imprint

   四角形要素の移行を伴うメッシュ依存のリアライゼーション作成時、複数のコネクターセットのそれぞれの間隔が近すぎる場合、四角形要素の移行メッシュが重なり合ったり、互いに緩衝し合ったりすることがあります。インプリントにより、このような移行が互いに整合され、その結果に合わせて基盤となるメッシュが変更されます。これにより、シームレスで適切にメッシュされた最終結果が作成されます。

   Resolve Conflictsオプションはデフォルトでアクティブ化され、コネクターのリアライズ時により小さなインプリントの競合を自動的に解決できます。重なり合う要素領域に対するリメッシュが実行されます。ただし、これは重なり合う領域が要素の移行サイズの半分より小さい場合に限られます。

   
   
   図 8.

   skip imprint

   四角形要素への移行の最後のステップが実行されるのを回避します。その代わり、要素パターンを含むコンポーネント^conn_imprintが作成されます。これらの要素はConnector Imprintパネルを使用して、後で手動でインプリントして修正することができます。

   skip imprintを使用することで、ポイントの矛盾などなどが発生する非常に複雑なモデル領域における自動インプリントエラーを回避し、メッシュに依存したリアライゼーションの実行を可能にします。

   
   
   
   
   図 9.

   After Imprint

   リアライゼーションの際、コネクターをリアライズするためにメッシュが変更された場合、このオプションにより“Remesh”と“Rebuild”のメッシュアルゴリズムのいずれかを選択できます。

   これは、Behaviorの見出しの下にあります。

5. 可能であれば、直径の値を定義します。

   この値は、リアライズされた要素（ヘキサなど）のサイズが直径の値を基に作成されるACMなどのヘキサ要素ベースのリアライゼーション、または、直径は後処理に使用される特定のリアライゼーションタイプにおいて使用されます。

   直径の値から、ヘキサ要素のフェイスのサイズが計算されます $\alpha =\sqrt{d^2·\frac{\pi }{4}}$ 。

   ヘキサのパターン（複数ヘキサ）からの溶接ナゲットがある場合、円周上の2つの節点から直径が計測されます。

   図 10. 六面体要素	図 11. 溶接ナゲット

   diameter

   単一の直径値を指定します。

   diameter mapping file

   Diameter Tableでフランジ板厚の範囲に割り当てた直径値を取得します。

   直径の値を割り当てる際、フランジ厚の幅と共に考慮するメインのフランジ厚も指定できます。