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FreeCAD ソリッドからメッシュを作成する

更新:2021/5/22
FreeCAD 0.19
  1. 新しいドキュメントを作成「新しいドキュメントを作成」アイコンし、適当な形状を作成します。

    図. 形状の作成
    形状の作成
  2. メッシュデザインワークベンチメッシュデザインワークベンチに移動します。

  3. モデルツリーで形状を選択し、形状からのメッシュ作成「形状からのメッシュ作成」アイコンを実行すると下図のようなダイアログが表示されるので、ダイアログのタブで使用するメッシャーを選択し、各パラメーターを設定します。

    図. メッシュ作成用のダイアログ
    メッシュ作成用のダイアログ

    使用できるメッシャーは「Standard」、「Mefisto」、「Netgen」」、「gmsh」の4種類です。パラメーターとメッシュ作成例はそれぞれ次の通りです。

    • Standard

      パラメーター意味
      Surface deviation小さいほどメッシュが細かくなります。
      Angular deviation小さいほどメッシュが細かくなります。
      Relative surface deviationエッジの長さを考慮してメッシュを作成します。
      Apply face colors to mesh形状の設定色をメッシュにも設定します。
      Define segments by face color形状の設定色に基づいてメッシュにセグメントを設定します。
      MeshingStandard1
      Surface deviation=0.1
      MeshingStandard2
      Surface deviation=0.01
    • Mefisto

      パラメーター意味
      Maximum Edge length最大エッジ長さ。小さいほどメッシュが細かくなります。
      MeshingMefisto1
      Maximum Edge length=10.0
      MeshingMefisto2
      Maximum Edge length=5.0
      MeshingMefisto3
      Maximum Edge length=2.0
    • Netgen

      パラメーター意味
      Finenessおおまかなメッシュの粗密。「User defined」でパラメーターを数値指定することも可能。
      Mesh size gradingメッシュサイズの等級。小さいほどメッシュが細かくなります。0.1-1の値。
      Element per edgeエッジあたりの要素数。大きいほどメッシュが細かくなります。0.1-10の値。
      Element per curvature radius曲率半径あたりの要素数。大きいほどメッシュが細かくなります。0.2-10の値。
      Optimize surface表面形状の最適化を行うかどうか。
      Second order elements2次要素の生成を行うかどうか。
      Quad dominant六面体的なメッシュ配置を行うかどうか。
      MeshingNetgen1
      Mesh size grading=0.3
      Element per edge=1.0
      Element per curvature radius=2.0
      MeshingNetgen2
      Mesh size grading=0.1
      Element per edge=3.0
      Element per curvature radius=5.0
      MeshingNetgen3
      Mesh size grading=0.3
      Element per edge=5.0
      Element per curvature radius=10.0
      MeshingNetgen4
      Second order elements 有効
      MeshingNetgen5
      Quad dominant 有効
    • Gmsh

      Gmsh では使用する Gmsh 実行ファイルをユーザーが指定する必要があります。

      FreeCAD インストールフォルダ内の実行ファイル(例えば Windows の場合、デフォルトでは「C:¥Program Files¥FreeCAD 0.19¥bin¥gmsh.exe」)、もしくは Gmsh のダウンロードサイトからダウンロードした実行ファイルをダイアログの [Path] に設定します。

      図. Gms のパス設定
      Gmsh のパス設定
      パラメーター意味
      Meshingメッシュ作成手法(アダプティブ法、デローニー法など)。
      Max element size最大メッシュサイズ。小さいほどメッシュが細かくなります。設定値0で自動設定。
      Min element size最小メッシュサイズ。小さいほどメッシュが細かくなります。設定値0で自動設定。
      Angle表面の区分に使用される角度しきい値。
      MeshingGmsh1
      Meshing=Automatic
      Max element size=0 (=Auto)
      MeshingGmsh2
      Meshing=Automatic
      Max element size=5 mm
  4. ダイアログで適当なパラメーターを設定してOKをクリックするとメッシュが生成されます。

  5. そのままではメッシュが見づらいのでモデルツリー上で変換元のソリッドを選択してスペースキーを押して非表示にします。さらにメニューの [View]-[Draw style]-[Wireframe] でワイヤーフレーム表示に切り替えるとメッシュが確認できます。

    図. ワイヤーフレーム表示
    ワイヤーフレーム表示
  6. メッシュに問題がなければ作成したメッシュをモデルツリーで選び、メッシュのエクスポート「メッシュのエクスポート」アイコンでエクスポートします。

    図. メッシュエクスポート用のダイアログの
    メッシュエクスポート用のダイアログの

    エクスポートには以下のフォーマットが使用できます。

    • Binary STL (*.stl)
    • ASCII STL (*.stl)
    • ASCII STL (*.ast)
    • Binary Mesh (*.bms)
    • Alias Mesh (*.obj)
    • Simple Model Format (*.smf)
    • Object File Format (*.off)
    • Inventor V2.1 ascii (*.iv)
    • X3D Extensible 3D (*.x3d)
    • Compressed X3D (*.x3dz)
    • WebGL/X3D (*.xhtml)
    • Stanford Polygon (*.ply)
    • VRML V2.0 (*.wrl *.vrml)
    • Compressed VRML V2.0 (*.wrz)
    • Nastran (*.nas *.bdf)
    • Python module file (*.py)
    • Asymptote Format (*.asy)

参照