仮想トポロジー — CAE用語解説

その通りだ。CADデータには解析に不都合な微小なエッジや面、スリバー（薄い三角形状の面）が大量に含まれている。仮想トポロジーはCADの本来の形状データを変えずに、メッシャーにはそれらの要素が存在しないように見せる技術だ。

設計部門のCADデータは変えたくない場合が多い。解析担当者が勝手にCAD形状を変更すると、設計との整合性が崩れて後でトレーサビリティの問題になる。仮想トポロジーなら、CAD側は一切手を触れずにメッシュ生成だけ最適化できる。

代表的なのはエッジのサプレス（抑制）と面のマージだ。例えば隣接する二つの小さな面を一つの大きな面として扱ったり、解析上は意味のない短いエッジを無視してメッシャーに連続した辺として渡したりする。ANSAやSpaceClaim、ICEM CFDに仮想トポロジーの機能が搭載されている。

スリバー面や短いエッジの周りにメッシャーが非常に細かい要素を生成してしまい、メッシュ品質が悪化する。アスペクト比の高い要素や、スキューネスの大きな要素が大量発生して、計算が発散したり精度が落ちたりする。前処理の時間も大幅に増える。

万能ではない。CAD形状の問題が大きい場合はやはりCAD側で修正が必要なこともある。仮想トポロジーはあくまで軽微な問題の効率的な対処法で、デファーチャリング（特徴形状の簡略化）と組み合わせて使うのが実務の標準だ。

• メッシュ生成
• CADクリーンアップ
• 前処理