流体解析用　高品質メッシュジェネレータ　Pointwise｜Gridgenのコンセプトを継承し操作性が大幅に向上したメッシュジェネレータの新シリーズ！

動画ギャラリー 一覧

様々な分野にて使用されているPointwiseの適用事例の一部を動画（YouTube）にてご紹介します。

T-Rex 機能

T-Rex: 概要

3種類あるT-Rexの境界条件の種類を説明します。
・Wall：境界層のWallとなります。
・Match：境界層（T-Rex層）の生成に追随して内部のセルの分布が変化します。
・Adjacent 隣接するセルの大きさを反映してセルの高さが変化します。

  

 

T-Rex: 境界条件作成

T-Rexとは三角形・四角形・三角形と四角形のハイブリッド表面メッシュから プリズム・ヘキサの境界層を自動的に作る機能です。その概要と使用方法をご紹介いたします。

  

 

T-Rex Smoothing

T-RexのSmoothingについて説明します。
Boundary Conditionsタブで設定した境界層の第一層格子幅が隣接する個所で違う場合に、その境界層の接続の滑らかさをSmoothingのパラメーターを変更することで調整します。

  

 

T-Rex Skew Criteria

T-RexのSkew Criteriaについて説明します。
・Max. Angle: 内角の最大値を設定します。デフォルトで180ですが、180ではセルは壊れた状態です。
・Equi-Volume: 理想的な三角形（四面体）と実際の三角形要素（四面体要素）の比。0（最高）～1（最低）となります。
・Equi-Angle: 正n 角形を基準とした内角比から算出するアスペクト比で、0（最高）～1 （最低）となります。
・Centroid: 1からセルフェイスの法線ベクトルとセルの重心とフェイス重心を結んだベクトルの内積うち最大のものを引いた値となります。（最高品質=歪なし）～1（最低品質＝壊れたセル）となります。 　

  

 

T-Rex Advanced Attributes

T-RexのAdvanced Atributesについて説明します。
・Isotropic Seed Layers: デフォルトで0です。
Isotropic Seed Layersの値を1以上にすると、境界層の生成がMax Layersで指定した値より 少ない層数で停止した場合、本来境界層が生成した場合に頂点が生成された箇所に頂点が生成されます。
内部セルの体積比が極端に大きくなることを防止する効果があります。
・Collision Buffer: 境界層の生成中に、境界層同士が衝突することを防ぐための間隙の大きさを指定する値です。
・Aniso-Iso Blend: 境界層のブロックから、等方性のブロックに遷移するときの遷移速度を決定する数字で、0～1の値を入力します。

  

 

T-Rex Layers

T-RexのMax LayersとFull Layersについて説明します。
Max Layers: 境界層の押し出し層数の上限の値
Full Layers: 境界層の押し出し層数の下限の値
Full Layersを1以上の値にすると、角の部分からの法線が通常は複数出るところ、法線は一本のみとなり、角の部分を含め完全な境界層が少なくとも1層生成することが可能です。

  

 

メッシュの生成・制御

メッシュの細かな調整

この動画では、Tweakコマンドを使用して、選択したグリッドポイントを移動して、局所的にグリッド品質を向上させる方法を示します。
Pointwiseでは、メッシュ生成の最終局面にグリッドポイントの詳細な制御を行い、より高品質なメッシュを生成することができます。

  

 

スムージング制御による品質向上

Pointwiseでは生成したメッシュの品質を向上させるスムージング機能があります。CFDにおいて、境界層、特に壁面との直交性は計算精度や収束性に影響する重要な要因となります。この動画では選択したエッジに対して、第一層目のメッシュ幅を指定しスムージングします。このようなPointwiseの柔軟なメッシュの制御性により、数値計算上シビアな条件においても安定的に解析を実施できるメッシュを生成します。

  

 

CADデータのインポートと可視化

PointwiseはさまざまなCADフォーマットに標準で対応しております。
https://www.vinas.com/seihin/pointwise/data.html
インポート時にメッシュを生成するために必要な面情報を整理して表示します。
Viewメニュー ＞ Show Hiddenにより非表示のエンティティを確認することができます。
また、Viewメニュー ＞ Attributes... にて表示・非表示の切り替えが可能です。
Pointwise V18.1からは、GUIへファイルをドロップすることによりインポートできるようになりました。

  

 

コネクタのマージ機能

Pointwiseでは、近接した2つのエッジライン（コネクタ）をマージする機能があります。
ジオメトリ上にギャップが生じている場合や、メッシュ生成の試行錯誤により複数のコネクタが重複してしまった場合には、マージすることで正しいメッシュへ軌道修正することができます。この動画では、許容差を指定しPointwiseが自動的にコネクタをマージする方法と最初の選択をピックして2番目の選択に置き換える方法でマージする操作を紹介しています。

  

 

メッシュの生成手法と品質

この動画では、コーナー部にサーフェスメッシュを生成する複数の操作を解説しています。
構造格子の生成においては、適切なトポロジーで生成したメッシュにスムージング機能を利用することで、メッシュの品質を確保することができます。このように、Pointwiseはソルバ性能を引き出す高品質なメッシュを生成します。

 

 

コネクタの形状編集

Pointwiseでは、メッシュのエッジライン（コネクタ）の形状を柔軟に変更することが可能です。コネクタに制御ポイントの移動、追加、削除により編集し、直線から曲線へ変更することで、自由なエッジラインを表現します。
特に、構造格子によるメッシュ生成においては、コネクタ形状の調整によりメッシュの品質を向上させることができます。

  

 

全般

Pointwise V18・非構造ハイブリッドドメイン生成

2016年10月リリースの「Pointwise V18」では、複雑な形状へロバストにかつ高品質に「ほぼ4角形で構成される」非構造ハイブリッドドメインを生成することができます。操作方法はムービーのように簡単。従来の3角形のみの非構造ドメイン生成とほぼ同じオペレーションで実行できます。

  

 

Pointwise V17の新機能紹介

次期リリースバージョンPointwise V17に搭載される新機能についてご紹介します。数多くのCADデータ読込みを可能とするNative CAD Reader機能や、品質の悪いCADから効率的にメッシュを生成するSolid Meshing機能などをご紹介します。新機能が多数搭載されたV17の最新情報をご覧下さい。

  

 

自動車

サーフェスメッシュ生成
（サーフェス補修機能）

PointwiseはCADデータから簡単にサーフェスメッシュを生成することができます。ギャップがあるような品質の悪いCADデータについても、ウォータータイトモデルとして効率的にメッシュを生成する手順をご紹介します。

  

 

ソリッドメッシング機能
（サーフェス補修機能）

Pointwise V16.03の新機能であるソリッドメッシング機能（サーフェス補修機能）は、品質の悪いCADデータについてもギャップ・オーバーラップを無視した効率的なメッシュ生成が可能です。この動画では、ソリッドメッシング機能（サーフェス補修機能）の操作手順をご紹介します。

  

 

プリズムメッシュ生成（押出し機能）

Pointwiseではサーフェスメッシュを外側（内側）に押し出すことにより、プリズムメッシュの層を生成することができます。この動画では、格子の押出しに関する手順をご紹介します。

  

 

解析ソルバ用ファイル出力

解析ソルバ用のファイルを出力する前に境界条件を設定する必要がありますが、Pointwiseでは簡単な操作で設定することができます。この動画では、解析ソルバ用のファイル出力手順をご紹介します。

  

 

重工業

風車・翼モデルへのT-REX適用事例

T-REX（境界層テトラメッシュ生成機能)により、3次元翼モデルの複雑形状に対してもロバストな境界層を短時間（従来比20%減）で生成する事に成功しています。

  

 

構造格子のメッシュ生成

Pointwiseでは構造格子についても非常に簡単な操作で高品質メッシュを生成することが可能です。この動画では、ブレード翼モデルを例に境界層の生成やスムージング処理についてご紹介します。