I-deas

I-deasの基準に従った2Dおよび3D要素の品質計算が行われます。

ここにリストされていない要素チェックは、このソルバーのチェックの標準セットには含まれていないため、HyperMeshのチェック手法を使用します。

2Dおよび3D要素チェック

これらのチェックは、両方のタイプの要素に適用されますが、3D要素に用いられる際は通常、要素の各フェイスに適用されます。最悪の値をもつフェイスが、3D要素の全体の品質値としてレポートされます。
Stretch (Aspect Ratio)
ストレッチは、要素が三角形要素または四角形要素のどちらであるかによって異なる方法で評価されます:
  • 三角形要素の場合、要素に内接する円の半径を、最も長いエッジの長さで割り、12の平方根を掛けます。


    s t r e t c h = 12 × r e max
    図 1. Stretch for Trias
  • 四角形要素の場合、最も短いエッジの長さを最も長い対角線で割り、その値に2の平方根を掛けます。
注: ストレッチの逆数は、HyperWorksでは画面上にaspectとして表示されます。
Chordal Deviation
要素エッジの中心と関連付けられているサーフェスとの最も離れている距離です。2次要素の場合、計算にコーナー節点を使用するため、1次要素と同じ値を返します。


図 2. Chordal Deviation
Jacobian
要素の理想的または“完全”な形状(例えば三角形であれば正三角形)からの逸脱の度合いを示します。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。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。
HyperWorksは、要素の各積分点(ガウス点とも呼ばれる)もしくは要素のコーナー節点におけるヤコビアンマトリックスの決定要素を求め、最小値と最大値間の比率をレポートします。ガウス点におけるヤコビアン評価の場合、値が0.7以上であれば、通常許容されます。どちらの評価方法(ガウス点またはコーナー節点)を用いるかは、Check Element Settingsウィンドウで選ぶことができます。
Length (min)
要素の最小長は、以下の1つの方法のうちのいずれかで計算されます:
  • 要素の最も短いエッジ。この方法は、四面体以外の3D要素に使用されます。
  • コーナー節点から向かい合うエッジ(四面体要素の場合はフェイス)への最短距離(正規化された最小の高さ)。


図 3. Length (min)
Skew
要素の内角の90度(四角形の場合)または60度(三角形の場合)からの逸脱の度合いを測ります。
このチェックは、下記の計算でスキューを求めます:
  • = i = 1 4 | 90 α i | 四角形要素の場合
  • = i = 1 3 | 90 α i | (三角形要素の場合)
ここで、αは各内角の度数を表します。理想的または"完全"な要素のスキュー値はゼロで、これは、すべての内角がターゲット(90度または60度)からまったく逸脱していないことを示します。
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 4. 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。上の図では、"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、HyperWorksがそれらをテーパー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。
Warpage
ねじれ、即ち、ある要素や要素面(ソリッド要素の場合)が元の平面から逸脱している量。3つのポイントが平面を定義するため、このチェックは四角形要素にのみ適用されます。四角形要素は対角線に沿って1つの三角形に分割され、三角形の法線間の角度が計測されます。

3D要素のみのチェック

Stretch (volume aspect ratio)
ストレッチは、要素が四面体、五面体、六面体、またはピラミッドのいずれかによって異なる方法で評価されます。
Tetras
要素に内接する球の半径を、最も長いエッジの長さで割り、その値に24の平方根を掛けます。
Wedges
各フェイスがその2Dストレッチについて評価され、最も悪い値がレポートされます。すなわち、vol ARとしてレポートされた値は常に、aspectとしてレポートされた値と同じになります。
Bricks
最も短いエッジの長さを最も長い対角線で割り、その値に3の平方根を掛けます。
Pyramids
チェックは定義されていないため、HyperWorksが、標準のチェック(各フェイスが2Dオブジェクトとして評価され、最も悪い値がレポートされる)を行います。