메시 품질은 결과의 정확도에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 프로그램에서 두 가지 중요한 검사를 사용하여 메시의 요소 품질을 측정합니다.
종횡비 검사
솔리드 메시의 경우 길이가 같은 모서리가 있는 균일하고 완벽한 사면체 요소가 포함된 메시로 최고의 수치 정확도를 얻을 수 있습니다. 일반 지오메트리의 경우 완벽한 사면체 요소 메시를 작성할 수 없습니다.
모서리가 작고 지오메트리가 굴곡되어 있고 피처가 얇고 코너가 뾰족하기 때문에 생성된 일부 요소는 다른 요소 보다 모서리가 더 깁니다. 요소의 모서리 길이가 크게 다르면 결과의 정확도가 떨어집니다.
완벽한 사면체 요소의 종횡비는 다른 요소의 종횡비를 계산하기 위한 기준으로 사용됩니다. 요소의 종횡비는 가장 긴 모서리와 꼭지점에서 완벽한 사면체에 대해 정규화된 반대 면으로 떨어뜨린 가장 짧은 수직선 간의 비율입니다.
이론상 완벽한 사면체 요소의 종횡비는 1.0입니다. 종횡비 검사는 직선 모서리가 4개의 코너 절점을 연결한다고 가정합니다. 메시 품질을 확인하기 위해 종횡비가 계산됩니다.
예
|
|
| 종횡비가 대략 1.0인 요소
|
종횡비가 큰 요소
|
야코비안 포인트
포물선 요소는 동일한 크기의 선형 요소 보다 곡선 지오메트리를 훨씬 더 정확하게 매핑합니다. 요소의 경계 모서리의 중간 절점은 모델의 실제 지오메트리에 배치됩니다.
매우 날카롭거나 굴곡이 심한 경계선의 경우 중간 절점을 실제 지오메트리에 배치하면 모서리가 서로 겹치는 왜곡된 요소가 생성될 수도 있습니다. 심하게 왜곡된 요소의 야코비안 비율이 음수이면 해석이 중지됩니다.
야코비안 비율 확인은 각 요소 내에 있는 여러 점을 기반으로 합니다. 사용자는 야코비안 비율 확인의 기반을 4, 16, 29 가우스 점 또는 절점 위치 중에서 선택할 수 있습니다.
권장 사항: 정적 해석 문제를 풀기 위해 p-method를 사용할 때는 Jacobian Check를 절점 위치로 설정합니다.
모든 중간 절점이 직선 모서리 중앙에 정확히 위치하는 포물선형 사면체 요소의 야코비안 비율은 1.0입니다. 모서리의 곡률이 증가하면 야코비안 비율도 증가합니다. 요소 내부의 점에서 야코비안 비율은 해당 위치에서 요소의 비틀어짐 정도를 알려줍니다.
각 사면체 요소에 대해 선택한 개수의 가우스 점에서 야코비안 비율이 계산됩니다. 확률 스터디를 기준으로 30 이하의 야코비안 비율이 허용됩니다. 비틀어진 요소의 중간 절점의 위치가 자동으로 조정되어 모든 요소가 야코비안 비율 확인을 통과하도록 합니다.
고차원 쉘의 경우 Jacobian Check는 절점에 위치한 6개의 점을 사용합니다.