Tetrahedral Gmsh アルゴリズム別メッシュ比較（PrePoMax）
はじめに
PrePoMax（CalculiX GUI）で四面体メッシュ（Tetrahedral）を生成する際、
アルゴリズムを切り替えるだけで要素数や解析結果がどの程度変わるかを比較しました。
- 比較対象：Delaunay / Initial Mesh only / Frontal / MMG3D / R-tree
- 使用条件はすべて同一（Max=3、Min=0.1、一次要素）
1. モデルと条件
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 形状 | 10×20×100 の直方体＋Φ5貫通穴 |
| インポート | STEP |
| メッシュ設定 | Max=3, Min=0.1 |
| 要素次数 | 一次（C3D10） |
| Ver | v2.3.9 dev |
2. アルゴリズム別比較
A. Delaunay
B. Initial Mesh only
C. Frontal-Delaunay
D. MMG3D
E. R-tree
参考：標準メッシャー
参考： Extrude + Blossom（参考）
3. 比較表まとめ
グラフ1：要素数・節点数と解析時間の関係
フラフ２：アルゴリズムと最大ミーゼス応力の関係（右に行くほど応力大）
4. 所感とおすすめ
- 外形の表面メッシュ形状はほぼ同じだが、内部メッシュ形状と要素数はアルゴリズムで異なる
- 解析時間は主に要素数に比例して増加
- アルゴリズムにより Max Mises Stress が変動するが、詳細評価は今後の課題
- 標準メッシャー／Delaunayは計算時間・応力値とも平均的で、初回解析に推奨
5. まとめ
- 同じサイズ指定でもアルゴリズムによって要素数・解析時間が大きく変わる
- まずは 標準メッシャー または Delaunay で解析 → 必要に応じて Frontal や MMG3D に切替
- 応力結果への影響は今後も比較検討していく価値あり
参考リンク