不是「檢圖」而是「檢模型」
大部分的讀者們，恐怕是把用３Ｄ ＣＡＤ建立好的幾何模型保存在ＰＤＭ（Product Data Management）系統之中吧。
ＰＤＭ系統雖然也能夠儲存進行中的半成品資料，但其主要的目的還是在儲存完成品的資料。尤其是沿用設計的共用產品的資料再利用，是在ＰＤＭ中經常可見的例子。因此，目標是儲存入完成度越高的資料是越好。
有某家公司，甚至是使用自動網格分割功能來確認幾何模型的完成度（圖３）。
圖３ 使用ＣＡＥ來進行３Ｄ幾何模型的完成度
順帶一提，並不是把所有的元件或產品都會做ＣＡＥ模擬。但是即便沒有必要做ＣＡＥ模擬的元件或產品，這家公司也會拿來做自動網格分割。就是一種反過來利用「不穩定的幾何模型拿去做自動網格分割就會出現錯誤」的性質的應用。他們不是「檢圖」，而是「檢模型」。檢查的方法是使用三種網格尺寸來執行網格切割，只有通過這三種網格尺寸切割、沒有發生錯誤的幾何模型檔案，才能存入ＰＤＭ。當然，如果產品很遺憾地出現問題，要分析原因、找出對策時，還是得要使用ＣＡＥ來驗證。此時將ＰＤＭ系統中讀出來的產品資料時要是出現了切割網格問題的話，就很麻煩了；因此這也算是一種避免產品無法分析的預防針。
不能小看的ＳＴＬ檔
其實就算能保持幾何實體模型的高品質，還是有可能在自動網格分割時出現錯誤。這裡想介紹一下有用的解決方法。畢竟只要自動網格分割出現錯誤，ＣＡＥ模擬就會馬上被迫停止了；沒有辦法準備好有限元素資料的話，ＣＡＥ模擬就無法執行啊。
如果使用３Ｄ ＣＡＤ軟體中內建的ＣＡＥ模組進行自動網格分割失敗的話，首先請改變網格尺寸重新再嘗試切割一次。因為幾何形狀的尺寸和網格尺寸的關係，的確有可能因為配合良好而能跑出良好的網格。
如果這樣還是不行的話，就把３Ｄ幾何模型輸出成其他格式的檔案。幾乎所有的３Ｄ ＣＡＤ軟體都具有將幾何模型輸出成其他格式的功能。至於輸出格式的選項，通常是能選STEP、IGS等等才對。一般最常用的格式是STEP。這個STEP是國際標準化組織（ＩＳＯ）明訂的標準３Ｄ檔案格式。這種格式會將實體的幾何資料以數學式定義出來。此外，由於近來３Ｄ印表機興起，所以３Ｄ ＣＡＤ程式通常也會內建可以轉換STL格式的功能。STL這種格式，是使用許多小的三角形集合起來表現３Ｄ幾何模型；就資料來看，是只要三角形的頂點座標與三角形的構成點的單純資料就夠了。
在STEP格式中是無法將圓筒面用一個曲面來表現出來，而需要分割成兩個曲面才行。對於自動網格分割的運算邏輯而言，有可能造成節點無法均勻配置的問題。至於STL因為資料構造比較單純，就不會出現STEP那樣節點配置不均勻的問題。所以遇到無法自動切割網格的問題時，不妨將原始幾何模型輸出成STEP與STL兩種格式。
對於ＣＡＥ軟體來說，當然有讀入各種幾何形狀檔案格式的功能。因此建議先試著將STEP格式讀入ＣＡＥ中來自動分割網格，如果出現了節點分布不均勻等問題、形成了不自然的網格（元素太過細長之類的問題）的話，就可以改讀入STL格式檔案來重新切割。
以下是重新整理過的準則：
切記繪製３Ｄ幾何模型時越簡潔越好。利用檢查工具來確認也很有效。
試著使用３Ｄ ＣＡＤ軟體內建的自動網格分割功能來試切網格看看。
還是不行的話，請改用其他的自動網格分割工具軟體，有的時候使用STL格式也很有效。
總之，只要不做出有限元素法所需要的資料（幾何、邊界條件．．．．．），就無法繼續踏出結構模擬分析的下一步。
［迷你專欄］ 手動的時代
筆者是長時間經歷要用徒手來製作有限元素資料的時代。當時要使用鉛筆與複寫紙將從客戶那邊收來的圖面（藍圖！）畫成網格圖。然後要自己編出節點與元素的編號。接著一手拿著計算機求出網格的頂點座標、一面在專用用紙上計上節點編號與座標值。節點的資料處理結束之後，還有元素的資料要做。每個元素是由哪些節點構成的，還得拉長脖子看網格圖，然後填入專用用紙上。
然後再根據這些資料再資料卡上打孔。就是在一千元鈔票左右大小的厚紙板上打孔，一行的資料，就需要一張資料卡。
然後還要追加準備顯示計算條件的卡片，再把這些卡片加入像是點鈔機一樣的機器而讓電腦（大型主處理器）讀進去。這才真正開始跑模擬。
所以以前的模擬分析計算，都是靠紙、鉛筆與人力堆積出來的。
像這種以前要花兩個月才能完成的作業，到了現在只要使用３Ｄ ＣＡＤ內建的ＣＡＥ模組中的自動網格分割功能，十秒鐘左右就能做完了．．．．。
所以當筆者第一次看到自動網格分割的功能時，除了驚訝之外，還覺得幸福。可說是微微的小確幸啊。
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