見せてもらおうか、FreeCADのFEMワークベンチの実力とやらを！：無償3D CAD「FreeCAD」を使ってみよう（6）（3/4 ページ）

オープンソースの3D CAD「FreeCAD」をご存じだろうか。無償でありながら、3Dモデリング、メッシュデザイン、製図（ドラフト）、有限要素法解析（FEM）、レイトレーシング、ロボティクス機能など、標準機能がとにかく充実している。本連載では「FreeCAD 0.18」を用いて各機能の実際の操作や使用感を紹介していく。連載第6回では、FreeCADの標準ワークベンチである「FEM」の使用感をレビューする。

[小林由美，MONOist]

メッシュの設定は簡単

　続いては、いかにもFEMらしい作業である、メッシュの設定を行う。メッシュを設定するには、画面上の3Dモデルのどこかの面か、フィーチャーツリーの中の「Pad」を選ぶと、メッシュ設定のアイコンがアクティブになる（図18）。

図18　「Create a FEM volume mesh from a solid or face shape by Netgen internal mesher」（Netgenメッシャーを使って、ソリッドもしくは面からFEMのボリュームメッシュを作成する） ［クリックで拡大］

　このメッシュ生成機能「Netgen」もオープンソースのプログラムで、かなりメジャーなものだ。このNetgenは、他のオープンソースCAEである「SALOME」や「OpenFOAM」「LISA」などとも一緒に使われる。

　さて、Netgenアイコンをクリックすると、「テトラパラメーター（四面体要素のパラメーター）」が表示され、デフォルトでは図19のようになっている。

図19　テトラパラメーター ［クリックで拡大］

　メッシュの最大サイズは「1000.00」。「2次精度」と「最適化」にデフォルトでチェックが入っていて、細かさは「中程度」となっている。

　「2次精度」と翻訳されているが、これは「テトラ」の「Second Order elements（2次要素）」、要するに“四面体2次要素”のことである。ちなみに、過去MONOistに掲載した栗崎氏の解説記事によると「ソリッド四面体要素を使う場合は、1次要素はデンジャラスだから、2次要素を絶対選ぼう」とある。今回はそれに従い、「2次精度」にチェックを入れたままとしておく。一方、「最適化」は文字通り、“メッシュ最適化”のことだと思うので、オススメされるがまま（チェックあり）としておく。その他の項目についても、ひとまずデフォルトのままとした。

　［適用］ボタンを押すと、ぱっとメッシュが切られる（図20）。

図20　だいぶ粗いがメッシュが切られた ［クリックで拡大］

　以上で、解析を実行するための設定は完了した（図21）。

図21　計算実行の準備が整った。フィーチャーツリーにもご注目を！ ［クリックで拡大］