ポリヘドラルメッシュ — CAE用語解説

四面体は4面しか持たないけど、ポリヘドラルメッシュは10〜20面くらいの多面体セルを使うんだ。面が多い分、隣接セルとの情報交換が密になるから、同じ精度を出すのに四面体の3〜5分の1のセル数で済むことが多い。

うん。実務で有名な例だと、Star-CCM+の開発元が車両外部流れの解析で比較して、テトラ2,000万セルの解析がポリヘドラルだと400万セルで同等精度になったという報告がある。当然メモリ使用量も計算時間もガクッと下がる。

いくつか理由がある。まず、ポリヘドラルメッシュを直接生成するのは難しくて、普通はまずテトラメッシュを作ってからポリヘドラルに変換するステップが必要になる。あと、すべてのソルバーが対応してるわけじゃない。Star-CCM+やFluent（Mosaic機能）は対応してるけど、OpenFOAMでは一部制約がある。

精度面では六面体のほうがまだ有利な場面が多い。特に非構造格子特有の数値拡散の問題がある。ただし複雑な形状で六面体メッシュを切るのは職人技が必要だから、メッシュ作成工数まで含めたコスパではポリヘドラルが勝つケースが多いね。

その通り。配管やフィンが入り組んだ形状でこそポリヘドラルの真価が発揮される。テトラからの変換時にスムージングの反復回数を調整すると品質が変わるから、変換パラメータにも注意を払うといいよ。