リメッシュ — CAE用語解説
リメッシュ
解析中のメッシュ再生成
大変形解析でメッシュが潰れてしまうって聞いたんですが、リメッシュで解決できるんですか?
それがリメッシュの主な目的だよ。鍛造・プレス成形・衝突解析などで大きな塑性変形が生じると要素の形状が歪んでアスペクト比が悪化し、計算が破綻する。リメッシュは変形した形状に対して新しいメッシュを生成して状態変数(応力・ひずみ)を古いメッシュから補間することで計算を継続できるようにする手法だ。
リメッシュを使った計算ではどんなことが難しいですか?
古いメッシュから新しいメッシュへの状態変数の補間(マッピング)精度が最大の課題だよ。累積塑性ひずみや残留応力などの内部変数が補間で精度低下したり、質量・運動量・エネルギーの保存が崩れたりするリスクがある。補間手法(最近傍法・逆距離加重など)の選択と実装が結果の信頼性を左右する。
鍛造・成形シミュレーション
どんなソルバーでリメッシュ機能が使えますか?
ABAQUS/ExplicitとStandard、LS-DYNA、FORGE(鍛造専用)、DEFORM(塑性加工専用)が対応している。DEFORMは2D/3Dの金属塑性加工に特化していて、リメッシュを前提とした大変形解析が得意だ。OpenFOAMのdynamic meshも変形に応じたメッシュ変形・再生成機能を持っている。
リメッシュはいつのタイミングで実行されますか?
メッシュ品質指標(最小Jacobian、最大アスペクト比など)があるしきい値を下回ったときに自動でトリガーされる。ユーザーがしきい値を設定できるソルバーもある。頻繁すぎるリメッシュは補間誤差の蓄積を招くから、できるだけ少ない回数で済むよう初期メッシュを適切に設計することが重要だよ。
関連用語
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リメッシュの実務で感じる課題を教えてください
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