複雑な形状でも大丈夫！六面体メッシュの作成方法をモノにしよう

四面体メッシュは、複雑な形状でも自動で作成しやすい一方、構造解析では課題になる場面があります。

こうした課題に対して有効なのが、六面体メッシュです。
ただし、複雑な形状にそのまま六面体メッシュを作成するのは簡単ではありません。六面体メッシュを適用するには、形状をメッシュ化しやすい単純な形に分割しておくことが重要です。

このページでは、交差するパイプを例に、Geometry Idealization Essentialsを使った六面体メッシュ作成の考え方をご紹介します。

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六面体メッシュが有効な理由

六面体メッシュは、条件が整えば少ない要素数でも精度を確保しやすく、四面体メッシュに比べて解析効率の改善が期待できる場面があります。特に構造解析の中でも大変形や非線形性の高い問題では、メッシュ品質が結果に大きく影響するため、六面体メッシュが有効に働くケースがあります。

一方で、六面体メッシュには前提があります。
それは、形状が六面体メッシュ化しやすいボディの集まりになっていないと作成できないということです。複雑な形状では、そのままでは適用できないため、形状を分けて考える必要があります。

複雑なモデルに六面体メッシュを適用するには、モデル全体を一度にメッシュ化しようとするのではなく、一つ一つを六面体メッシュ化しやすい形状へ分割することが重要です。

Geometry Idealization Essentialsは、シミュレーションに適したモデルを準備するためのアプリケーションです。次に示すシミュレーション前の形状調整に必要な機能があります。

Geometry Idealization Essentialsの機能
モデルの修復	例：小さな面を探して結合する、隙間を閉じるなど
モデルの簡略化	例：ロゴやフィレットの除去など
モデルの理想化	例：中間サーフェスの抽出、サーフェスやボリュームの分割、内部ボリュームの抽出など
新しいジオメトリの作成	例：点、直線、面、立体などの作成
モデルの変換	例：平行、回転、対称移動、スケーリング

六面体メッシュ作成においては、特に「モデルの理想化」の工程が重要です。複雑な形状を、六面体メッシュが作成しやすいまとまりへ整理するための下準備として役立ちます。

＊ Geometry Idealization Essentialsにより修正できるのは、3DEXPERIENCEのモデリングアプリケーション（xDesignなど）で作成した3Dシェイプ、および3DEXPERIENCEにインポートした3DCADモデルになります。Collaborative Desinger for SOLIDWORKSによりSOLIDWORKSから関係性を維持したまま3DEXPERIENCEに保存した3D CADモデルは対象外となります。
＊ Geometry Idealization Essentialsは次のロールで使用可能なアプリケーションです。
SOLIDWORKS Simulation Engineer
SOLIDWORKS Simulation Analyst