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 サポートトピックス・FEM FEMLEEG

円筒座標系を用いた面と面の結合

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カーブしている形状のメッシュを作成する方法に、移動生成の回転移動があります。2次元の断面を回転させた軌跡に3次元メッシュを生成します。

図1 回転による移動生成

この機能は、開始-終了の断面が同一であればよいですが、大きさが異なる断面となる場合には対応できません。


図2 断面の大きさが異なる場合

このような場合、円筒座標系を用いた面と面の結合で3次元メッシュを生成できますので、今回はその方法を説明いたします。

  

面と面の結合

  

2次元ブロック面同士を結合させて3次元要素の生成は、[生成]-[結合]-[ブロック面とブロック面]で行います。ブロック面情報がない場合は[生成]-[結合]-[2次元ブロック面]で行います※。

そのまま面を指定した場合、面同士を直線で結合します。

  
図3 面と面の結合

カーブをさせるには円筒座標系を指定します。指定した円筒座標系に沿ってメッシュを生成します。

局所座標系の登録と円筒座標系の指定

  

回転中心が全体座標系の原点以外の場合は、あらかじめ局所座標系を登録しておく必要があります。

  

[特別]-[座標系]-[登録]で回転の中心を原点指定に、回転軸と垂直となるようX軸、XY平面の1点を指定します。


図4 局所座標系の登録

[生成]-[結合]-[ブロック面とブロック面]で[オプション]ボタンをクリックして表示される画面で、「座標系」をチェックして登録した座標系番号を選択、タイプを選択します。

円筒座標系のタイプはCX/CY/CZで、2文字目が円筒の軸方向を示します。


図5 円筒座標系の指定

座標系を指定して、結合する面と面を指定すると以下のような3次元メッシュが生成されます。


図6 円筒座標系を指定した面と面の結合

面と面の結合の注意点

  

面と面の結合で結合できる面のメッシュは相似関係になっている必要があります。寸法が異なるだけで、メッシュ数の関係は同じでなければなりません。


図7 メッシュ数が異なるとエラー

  

なお、次回、本例のように結合する面の大きさが異なる場合にメッシュがどのように円筒面上に補間されるかについて解説いたします。

※以下のFEMLEEGサポートトピックスも参照されることをお勧めします。
・ブロックに関して
 Up&Coming No.115(「ブロック」の概要について)
・面と面の結合などの結合法の基本
 Up&Coming No.118~120
 (ブロックの生成方法(結合法)~(結合法その3))

(Up&Coming '24 春の号掲載)

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