Trelis

Trelis ―先進的なメッシュ生成ソフトウェア

概要

Trelis は、FEA とCFD のための、csimsoft による商用ハイエンドプリプロセッサです。このソフトウェアは、サンディア国立研究所で開発され、長年の実績を誇る CUBIT™ (ジオメトリ準備・メッシュ生成ソフトウェア)がベースになっています。csimsoft とサンディア国立研究所は四半世紀近くに渡ってCUBIT の開発に取り組んできており、現在のcsimsoft は、サンディア国立研究所から認可を受けた、アカデミック版と商用版の正規代理店です。

Trelis ラインアップ

CFD とFEA のニーズに合わせ、csimsoft では以下の3つのバージョンのTrelis をご用意しております。

Trelis FEA はFEA ユーザのニーズに特化した機能とアルゴリズムを備えています。Trelis CFD は、CFD のためのメッシングを可能にする、強力なツールと新しい機能を備えています。Trelis Pro はTrelis FEA と Trelis CFD の全ての機能を備えています。

Trelis の機能

Trelis

Trelis 14.0 はFEA/CFD プリプロセッサの業界レベルを引き上げます。FEA/CFD 解析において、高品質なメッシュの生成が非常に重要であることは、世界中が認識しています。Trelis FEA とTrelis CFD は、それを可能にします。

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ハイエンドなヘキサメッシュ、テトラメッシュ、ハイブリッドメッシュ

私達は四半世紀近くに渡って、コアメッシングアルゴリズムの開発に従事してきました。Trelis がCFD/FEA のための強力なメッシュ生成ツールとなったのは、このアルゴリズムを備えているからです。他の主要なツールではメッシングできないモデルをメッシングできたというユーザの声を聞くことが、私達にとっては何より嬉しいことです。

Trelis メッシングアルゴリズムの詳細

1992年にサンディア国立研究所でなされた研究がTrelis のメッシングアルゴリズムのルーツであり、それ以来このアルゴリズムは大規模で複雑なアセンブリのメッシングに用いられてきました。Trelis にはこの実績のあるアルゴリズムに加え、新たに開発されたアルゴリズムが備わっています。

ヘキサメッシュ

ヘキサボリュームメッシングアルゴリズム

  • Sweeping
  • Mapping
  • Sub-mapping
  • Tet primitive
  • Sphere
  • Polyhedron

四辺形サーフェスメッシングアルゴリズム

  • (Paving)
  • (Mapping)
  • (Sub-mapping)
  • Triprimitive
  • Circle
  • Hole
  • Mirror
  • Polyhedron

Trelis は様々な場合に応じて、適切なヘキサ/四辺形メッシュアルゴリズムを自動で選択し、エッジのメッシュサイズを設定することができます。メッシング後は複数のメッシュ品質メトリクスを用いてメッシュを検査し、様々なスムージングアルゴリズムを用いてメッシュをスムージングすることができます。また、全体的あるいは局所的にメッシュをリファインすることも可能です。

テトラメッシュ

ボリュームメッシングアルゴリズム

  • Tet Mesh

三角サーフェスメッシング

  • Tri mesh (Advancing Front)
  • Tri mesh (Delaunay
ハイブリッドメッシュ

Trelis は、ヘキサメッシュからテトラメッシュへ移行するためのピラミッドとウェッジの作成をサポートします。

強力なジオメトリ作成/クリーンアップツール

Trelis では、多くの主要なCADプログラムからジオメトリをインポートするだけでなく、プリミティブを利用して、あるいはボトムアップでジオメトリを作成することも可能です。また、エンジニアの作業時間のうち65%もの割合を占めているとされるジオメトリ準備のために、我々はクリーンアップとデフィーチャーのためのツール開発に非常に力を注いでいます。

Trelis ジオメトリツールの詳細

ジオメトリ作成

Trelis でのジオメトリ作成には、主に3つの方法があります。まず一つ目は、様々なプリミティブで共通の形を作り、それらを修正/合体させて複雑なモデルを組み立てる方法です。Trelis では以下のプリミティブが利用可能です:

3D (Volumes ボリューム)

  • Brick
  • Cone
  • Cylinder
  • Prism
  • Pyramid
  • Sphere
  • Torus

3D オブジェクトは境界サーフェス、ロフト、スイープ、コピーによって作成することもできます。

2D (Surfaces サーフェス)

  • Circle
  • Elipse
  • Parallelogram
  • Plane
  • Rectangle

2D オブジェクトは、境界カーブ、コピー、拡張サーフェス、頂点リスト、ミッドサーフェス、ネットサーフェス、オフセット、投影、カーブのスキニング、スイープ、らせん状スイープによって作成することもできます。

1D (Curves カーブ)

  • Arc
  • Conic Section
  • Helix
  • Line
  • Polyline
  • Spline

1D オブジェクトは、カーブの組み合わせ、コピー、位置の指定、オフセットの指定、投影によって作成することもできます。

0D (Vertices 頂点)

  • Vertices

0D オブジェクトは、円弧の中心の指定、交差、ピッキング、座標、コピー、複合位置の指定によって作成することもできます。

二つ目の方法は他のアプリケーションからのインポート、そして三つ目は「ボトムアップ」による作成、つまり頂点からカーブ、サーフェス…の順にジオメトリを作成する方法です。

ジオメトリの変形

変形(transform)操作を用いて、幾何学エンティティを修正することができます。利用できる操作にはalign、copy、move、reflect、restore、rotate、そして scale が含まれます。

ブーリアン操作

Trelis では、強力なブーリアン(boolean)操作を用いた幾何学エンティティの交差、切り取り、結合が可能です。

分解

3次元ソリッドにオールヘキサメッシュを生成するためには、しばしばジオメトリの分解が必要になります。ウェブカット(Web cutting)は、カッティングツールを用いて既存のボディを複数の部分に分割することを指します。Trelis にはウェブカットを行うための様々なメソッドがあります。

クリーンアップ/デフィーチャー

CAD プログラムからインポートしたモデルは、メッシュを生成するにはディティールが細かすぎたり、あるいは逆に情報が不足していたりすることがあります。このような問題はモデルに変更を加えることで解決できます。Trelis には、以下の素晴らしいクリーンアップ/デフィーチャーツールが備わっています。

  • Healing
  • Tweaking Geometry
  • Removing Geometric Features
  • Automatic Geometry Clean-up
  • Regularizing Geometry
  • Finding Surface Overlap
  • Validating Geometry
  • Debugging Geometry
  • Trimming and Extending Curves
  • Stitching Sheet Bodies
  • Defeaturing Tool
  • ...and many more
CAD モデルのインポート

Trelis は多くの主要なCAD フォーマットに対応しています。
詳しくは Trelis データトランスレータ をご覧ください。

パワーツール

Trelis のパワーツールは、メッシングを行う前にジオメトリの問題点を特定する手助けをし、修正のために推奨されるソリューションを提示します。メッシュ生成後は、様々なメトリクスとユーザが設定した数値に基づいてメッシュ品質を検査します。

Trelis パワーツールの詳細

Trelis が他のメッシングツールと大きく違う点の一つが、このパワーツールの存在です。以下のパワーツールが、メッシュ生成の過程を通してユーザを支援します。

  • Geometry Tree    ジオメトリツリー
  • Diagnose Geometry    ジオメトリ診断
  • Defeature Geometry    ジオメトリのデフィーチャー
  • Diagnose Meshability    メッシュ可能性診断
  • Diagnose Mesh Quality    メッシュ品質診断
  • ITEM    メッシングのための没入型トポロジー環境
ジオメトリツリー

ジオメトリツリーには、モデル内の全てのエンティティの階層(境界条件、グループ、ジオメトリエンティティ、境界レイヤー)が含まれます。ツリー内のエンティティを選択することで、グラフィックウィンドウ内の同一エンティティを選択できます。また、ジオメトリツリーのコンテキストメニュー(右クリックメニュー)は、選択したアイテムのタイプと数によって変わります。

Geometry Tree ジオメトリツリーを見る

ジオメトリ診断とジオメトリのデフィーチャー

ジオメトリ診断とデフィーチャーパワーツールは、ジオメトリの診断と解析、特定、修復のためのツールを含みます。

メッシャビリティ診断とメッシュ品質診断

メッシャビリティ診断パワーツールは、モデルがメッシング可能であることを確かめる際に使用します。Trelis がモデルを検査して、メッシング可能でないサーフェスまたはボリュームを特定し、問題を解決するためのソリューションを提示します。メッシュ生成後は、メッシュ品質診断パワーツールが要素の品質を検査します。デフォルトあるいはユーザ指定の閾値に満たない全ての要素について警告し、様々な視覚化オプションで要素品質を表示します。現在の要素品質が許容範囲外であれば、Trelis がメッシュ改善ソリューションを提示します。

ITEM ウィザード

ITEM 機能(Immersive Topology Environment for Meshing)は、ジオメトリクリーンアップとメッシュ生成のためのウィザードツールです。ITEM ウィザードは、パワーツールを用いてメッシングの工程をガイドします。ITEM は以下の手順でメッシュ生成を進めます。

  • ジオメトリのインポート/作成
  • モデルのセットアップ
  • ジオメトリ準備
  • モデルのメッシング
  • メッシュの検証・修正
  • 境界条件の設定
  • メッシュのエクスポート

ITEM ITEM の使い方(ビデオを観る)

スクリプティング、ジャーナルファイル、パラメータ化

Trelis が利用している高度なコマンド言語を、ジャーナルファイルとして保存することができます。これらのスクリプトを用いることで、モデル構築のパラメータ化による設計感度の測定や、メッシングプロセスで使用したコマンドの保存・反復実行が可能です。

Trelis スクリプティングとジャーナリングの詳細

Trelis コマンドをジャーナルファイルに保存し、再使用・共有することができます。このジャーナルファイルを利用することで、特定のタスクあるいはメッシングプロセス全体を自動化できます。またTrelis はPython スクリプトにも対応しているので、ユーザはPython スクリプト言語をフルに活用することができます。

Trelis GUI コマンドは、ユーザのハードドライブ上の外部テンポラリジャーナルファイルとヒストリーウィンドウに自動で保存されます。保存されたコマンドを参照して、Trelis のコマンド言語を学びましょう。また、ジャーナルファイルを作成・再生することで、解析モデル作成プロセスの一部あるいは全体を複製することができます。

Journal Files ジャーナルファイルの使い方(ビデオを観る)

Trelis では、ユーザがモデル構築をパラメータ化し、設計感度を評価することができます。オブジェクトの寸法などを表すパラメータをスクリプト内で定義すれば、それを調節することで簡単にジオメトリを修正することができるのです。

Learn More ウェビナーを観る: Customizaton and Scripting with CUBIT (41:05 minutes)

境界条件

Trelis は、サイドセット、ノードセット、エレメントブロック、そしてジオメトリエンティティへの境界条件の設定をサポートしています。Trelis FEA とTrelis CFD はそれぞれ多様なFEA/CFD 境界条件を、Trelis Pro はその両方をサポートしています。

ソルバーフォーマット

Trelis で生成したメッシュは、設定した境界条件と合わせて、様々な標準FEA/CFD フォーマットへのエクスポートが可能です。もしTrelis がファイルフォーマットに対応していない場合は、Trelis パブリックメッシュエクスポートAPI により、あらゆるファイルフォーマットへのインポーター/エクスポーターをユーザ自身で開発することができます。

Learn More 対応フォーマットの詳細

コンポーネントのカスタム

Trelis ユーザはCubit Interface API(C++ とPython)を使って、特定の問題あるいは特定の種類の問題の解決に特化したカスタムコンポーネントを開発しています。Trelis のGUI コンポーネントは拡張/変更可能なので、ユーザがニーズに合わせてインターフェースをカスタマイズすることができるのです。

Learn More ウェビナーを観る: Developing CUBIT Components (27:15 minutes)

直感的な作業環境

Trelis は広範なコマンド言語の便利なコマンドラインインタフェースと、洗練されたGUI環境の両方を備えています。

CubitInterface API Trelis GUI の詳細(概要ビデオを観る)

オペレーションシステム

Trelis は、Windows、Linux でご利用頂けます。

サポートされているシステムの一覧は、FAQ(よくある質問) をご参照ください。

CUBIT から Trelis へのアップグレード

Trelis はCUBIT コアをベースにしており、CUBIT の.cub ファイルと.jou ファイルを使用できます。多くの企業、大学、国立研究所がCUBIT と連携したソフトウェアを開発してきました。Trelis でもCUBIT と同様に、それらの支援ソフトを使用することができます。M&T に問い合わせる

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Trelis Overview

Trelis Overview Trelis のGUI と機能について

Trelis プロダクトシート

Trelis Product Sheet Trelis プロダクトシートをダウンロードする