マップドメッシュジェネレーター

定義

このメッシュジェネレーターを使用すると、以下の形状をメッシュ化できます:

  • 矩形(または四角形要素)内部の矩形フェイス
  • «ブリック»(六面体要素)内部の平行六面体ボリューム

フェイスの輪郭は、向かい合う2本のラインの要素数が同じになるようにメッシュ化した4本のラインに分割されます。トポロジの面から見ると、メッシュ化するサーフェスは矩形と等価です。ボリュームのマップドメッシュでは、トポロジの面から見ると、ボリュームは平行六面体形式と等価です。

要素の数と品質はユーザーが全面的に制御できます。

図解

マップドメッシュジェネレーターを使用したフェイスとボリュームのメッシュ化を下図に示します。

矩形、四角形

“ブリック”、六面体

注: 5本以上のラインで構成するフェイスにマップドメッシュジェネレーターを使用できます。フェイスの主要ポイントを4つ特定することによってフェイスの構造境界を定義する必要があります。

用途

薄い領域(空隙、薄い積層、表皮厚さ)のメッシュ化では、このメッシュジェネレーターが特に効果的です。

また、デバイスの対称性を使用して得られた結果では、メッシュに対する外乱の効果(雑音)を低減できます。

接点数の削減によるコスト低減効果もあります。

制限事項

このメッシュジェネレーターは、自動メッシュジェネレーターよりも実行に時間を要するほか、実装の難度が高くなります。

3Dの特殊性

ボリュームに使用するマップドメッシュジェネレーターは、フェイスに使用するマップドメッシュジェネレーターよりも機能的に劣ります。良好な品質のメッシュを実現するには、メッシュ化するボリュームの形状を立方体形状に近い位置に置く必要があります。

円筒形ボリュームのメッシュ化では、メッシュの品質が低下する可能性があります。中心角が180度以上の円筒形フェイスを持つボリュームではマップドメッシュジェネレーターを使用できません。要素が微細すぎると、そのメッシュを計算プロセスで使用できないことがあります。

2Dの例

マップドメッシュジェネレーターを使用してメッシュ化したフェイスの例を以下に示します。

4本のラインで構成したフェイスのマップドメッシュ
1番目のフェイスは四角形です。最上部と最下部のラインが幾何学的にメッシュ化され、フェイスの内側全体にメッシュが伝搬しています。
2番目のフェイスは中心角が180度のリング部分です。半径方向にラインの幾何学的分割を使用しています。フェイスの内側全体にメッシュが伝搬しています。
5本以上のラインで構成したフェイスのマップドメッシュ

ここに示すフェイスは、12のラインとポイントで構成されています。大きい凹部が特徴となっています。この構造は、左右にある4つの端点を使用して形成されています。他の8つのポイントは角位置にあります。得られるメッシュは正しくありません。

有効なメッシュを生成するには、このフェイスを5つなどに分割する必要があります。

6つのラインで囲まれた凹状フェイスに対するマップドメッシュの2つの例。メッシュの離散化に応じて、メッシュが正確な場合と不正確な場合があります。良好な品質のメッシュを実現するには、このフェイスを2つに分割することをお勧めします。

3Dの例

マップドメッシュジェネレーターを使用してメッシュ化したボリュームの例を以下に示します。

マップドメッシュジェネレーターを使用してメッシュ化したボリューム
平面フェイスを持つ六面体のマップドメッシュ: 高品質な要素が得られています。
1番目のタイルのメッシュは不完全ですが、要素の変形が許容範囲に収まっているので、このメッシュは正確です。
2番目のタイルが薄くなっています。ボリューム全体でメッシュが細くなっています。各要素は著しく変形し、内部フェイスに接している要素のほとんどが不正確です。正確なメッシュの六面体を生成するには、ボリュームを部分的に切断するか、マップドベースで押し出しメッシュジェネレーターを使用します(この形状にはこの方法が適しています)。