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FEA
MimicsのFEAモジュールは、適切なフォーマットでファイルをエクスポートすることにより、スキャン画像を有限要素解析（FEA）や数値流体力学（CFD）に結び付けます。スキャン画像から三次元オブジェクトを計算して、有限要素解析に必要なサーフェスメッシュを作成することができます。FEAモジュールの再メッシュ機能は、FEAソフトウェアへのインプットとして最適なメッシュを作成します。ボリュームメッシュデータに対して、スキャン画像内のハンスフィールドユニット値に基づいて材料設定を割り当てることができます。
| Mimicsでスキャンデータから三次元オブジェクトを作成 |
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| Mimics FEAモジュールの再メッシュ機能で三次元オブジェクトのメッシュを最適化 |
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| FEAモジュールで、三次元オブジェクトをPatran、Ansys、Abaqus等の要素データとしてエクスポート |
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| プリ・ポストプロセッサ（例：Patran等）でサーフェスメッシュをボリュームメッシュに変換 |
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| Patran、Ansys、Abaqusのボリュームメッシュを、Mimics FEAモジュールに読み込み |
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| スキャン画像のグレーバリュー（ハンスフィールド）値に基づいて、ボリュームメッシュに材料設定を割り当て |
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| FEAモジュールで、材料設定付きのボリュームメッシュをPatran、Ansys、Abaqus等のファイルにエクスポート |
ルーヴァン・カトリック大学（ベルギー）バイオメカニクスおよび工業デザイン学科Dr. J. Vander Sloten教授、T. Van Cleynenbreugel氏による解析事例
Mimicsのリメッシャー（再メッシュ機能）
Mimicsのリメッシャーは、STLモデルに対する有限要素解析の品質とスピードを大幅に向上することができます。不規則な三角形形状を、より正三角形に近い形状に修正することができます。自動再メッシュオプションに加えて、マニュアル操作により、三角形品質をさらに向上することができます。これらの機能を活用すれば、モデルをFEAに最適な状態にすることができます。
広範な品質測定パラメータ
Mimicsのリメッシャーでは、最もよく利用される14種類の品質検査パラメータを利用できます。ユーザーは、実行する有限要素解析の内容に合わせて、最適な方法で三角形の品質を確認することができます。
簡単に実行できる自動再メッシュ
再メッシュ機能を使うと、メッシュ品質は自動的に改善します。事前に設定した最低レベルを下回る品質の三角形のすべてが自動的に改善され、基準を満たす品質の三角形に修正されます。
手動再メッシュ
自動再メッシュ後に、必要品質レベルを下回る三角形がわずかに残る場合があります。そのような場合には、リメッシャーに搭載されている手動修正ツールを利用して三角形を修正します。
FEAの信頼性と精度を向上
Mimicsのリメッシャーは、高度な自動化機能によってFEAパッケージ向けのデータを準備するツールです。STLモデルを使ったFEA解析の結果の信頼性と精度を大幅に向上することができます。大部分のFEAパッケージでは、インポートしたパーツから生成されるメッシュに対して修正や最適化を実施する為に、多大な時間が掛かります。そのため、計算結果の精度が低下する場合があります。Mimicsのリメッシャーを使えば、ファイルを最適化して、FEAソフトウェアに適した高品質のメッシュを出力することができます。
計算時間の短縮
最適化されていないメッシュを使うと、解析計算に非常に時間がかかる場合があります。Mimicsのリメッシャーが生成する最適なメッシュを利用すれば、計算時間を短く抑えることができます。
材料の割り当て
MimicsのFEAモジュールでは、読み込んだボリュームメッシュの各要素に対して、スキャン画像内のハンスフィールドユニット値に基づいて材料設定を割り当てることができます。ハンスフィールドユニットの値の範囲を区分けして、各区分ごとに材料設定を割り当てることができます。定義した各材料に対して、密度、縦弾性係数、ポアソン比を指定することもできます。こうした材料設定付きのボリュームメッシュデータは、Patran、Ansys、Abaqus等のファイルにエクスポートできます。
均等分割による材料割り当て
ハンスフィールドユニットの値を均等な幅で分割して、それぞれの範囲を1つの材料とみなすことにより、ボリュームメッシュに材料を割り当てます。各材料の密度値として、ハンスフィールドユニットに経験式を適用した計算結果を割り当てることができます。材料の縦弾性係数やポアソン比も、計算式を指定することによって割り当てることができます。
参照ファイルによる材料割り当て
ハンスフィールドユニットの値の範囲分けと各範囲に割り当てる材料密度をXMLファイルに記述して、このXMLファイルをFEAモジュールに読み込みます。この参照ファイルに基づいて、ボリュームメッシュの各要素に密度を割り当てることができます。材料の縦弾性係数やポアソン比も、計算式を指定することによって割り当てることができます。