Pave

適用対象：サーフェス

概要：サーフェスを非構造四辺形メッシュで自動的にメッシングします。

構文:

Surface <range> Scheme Pave Related Commands:

[Set] Paver Diagonal Scale <factor (Default = 0.9)> [set] Paver Grid Cell <factor (Default = 2.5)>[set] Paver LinearSizing {Off | ON} Surface <range> Sizing Function Type ...

[Set] Paver Smooth Method {DEFAULT | Smooth Scheme | Old}

[Set] Paver Cleanup {ON|Off|Extend}

解説:

Paving（Blacker, 91; White, 97）では、任意の三次元サーフェスを四辺形要素でメッシングできます。Paver は内部穴、任意境界、ハードライン、ゼロ幅クラックに対応します。また、異なる要素サイズ間の遷移や、 Sizing Function。図1は、境界曲線を同じ分割数に設定し、同じサーフェスを Mapping（左）と Paving（右）でメッシュした例です。

図1. Map （左）と Pave（右）の Surface Mesh

要素形状の改善

サーフェスジオメトリを Paving でメッシングすると、生成されたメッシュに Cleanup と Smoothing が自動的に適用されます。これらの処理はサーフェスメッシュの規則性と品質を改善します。既定では Paver 独自の Smoothing 手法が使われ、CUBIT から直接呼び出すことはできません。CUBIT から呼び出せる Smoothing 手法を既定手法の代わりに使用すると、サーフェス形状やメッシュ特性によっては品質が改善する場合があります。Paver が低品質な要素を生成する場合、Smoothing Scheme の変更が有効なことがあります。変更には次のコマンドを使用します。

[set] Paver Smooth Method {DEFAULT | Smooth Scheme | Old}

"Smooth Scheme" を選択すると、Paver の Smoother の代わりにサーフェスへ指定した Smoothing Scheme が使用されます。詳細は「Mesh Smoothing」を参照してください。

要素の平坦化の制御

Smoother は、挿入された Wedge など、アクティブなメッシュフロント上に2辺を持つ要素を平坦化します。この "corner" が実際の角部であるメッシュでは、要素を平坦化すると許容できないメッシュになる場合があります。次のコマンドで、そのような要素の対角線をどこまで縮められるかを制御します。

[set] Paver Diagonal Scale <factor (Default = 0.9)>

Scale factor の範囲は 0.5～1.0 です。1.0 にすると、要素がメッシュフロント上にある間は平行四辺形になるよう強制されます。0.5 にすると、対角線長を計算値の半分まで短くできます。この場合、メッシュフロント上の2辺が一直線となり、要素が三角形に近い形状になることがあります。

交差判定用グリッド検索の制御

Paver は、要素の平均長さに基づいてサーフェスのバウンディングボックスを複数のセルに分割します。これらのセルを使用して、新しい要素エッジと既存メッシュとの交差判定を高速化します。同じ領域に非常に長いエッジと短いエッジが混在すると、検索領域を横切る長いエッジが新しい要素と交差していても判定対象から外れる場合があります。次のコマンドでグリッドセルのサイズを調整できます。

[set] Paver Grid Cell <factor (Default = 2.5)>

Grid Cell factor は平均要素サイズに掛ける倍率で、その結果がグリッドセルサイズになります。サーフェスのバウンディングボックスをこのセルサイズで分割して、各方向のセル数を決定します。セルサイズを大きくすると各セルに含まれるノードとエッジが増え、交差判定アルゴリズムが確認する候補が増えるため Paver の処理時間が長くなります。セルサイズを小さくすると確認対象が減って高速になりますが、長い要素エッジと短い要素エッジの比が大きい場合には交差を見落とすことがあります。Paver が要素の交差を見落とす場合は、この値を大きくしてください。

Paver Sizing Function の制御

[set] Paver LinearSizing {Off | ON}

Paver LinearSizing を "off" にすると既定の動作が維持されます。要素サイズは、メッシュフロント上にある要素の辺に基づきます。サイズ遷移の自動設定を含む Sizing Function の説明については、 Adaptive Meshing.

Paver Cleanup の制御

Paver は最初の Paving 処理後に Mesh Cleanup を実行してメッシュ品質を改善します。Cleanup は局所的な接続関係を修正し、4つの四辺形に接続する内部メッシュノードを増やします。ただし、メッシュが改善されない場合もあります。次のコマンドで Cleanup 処理の一部を制御できます。

[Set] Paver Cleanup {ON|Off|Extend}

既定ではメッシュの Cleanup を実行します。off オプションは Cleanup を無効にするため、無効なメッシュになる場合があります。extend オプションは、非局所的なトポロジー置換アルゴリズムを有効にします。オプションを指定せずにコマンドを実行すると、現在の設定が表示されます。

extend オプションは、複数の不良ノードを領域ごとにまとめ、欠陥の少ないテンプレートへ置換しようとします。次の図は、このオプションを使用する前後のメッシュを示します。

図2. cleanup extend 使用前の Pave メッシュ

図3. cleanup extend 使用後の Pave メッシュ