Mesh Defect Resolution

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メッシュサイズと欠陥検出分解能 — Mesh-Defect Resolution

最終更新: 2026-03-01 詳細: docs/MESH_DEFECT_ANALYSIS.md

要点

• 検出可能な欠陥サイズはメッシュサイズに依存
• 則: h ≤ D/2（欠陥直径 D に対して最低 2 要素）
• 計算量: メッシュ 2 倍細かく → ノード数 4 倍、解析時間 5–25 倍

現行設定 (Realistic Model, GLOBAL_SEED=25 mm)

パラメータ	値	備考
グローバルシード	25 mm	全パーツ共通
欠陥ゾーンシード	10 mm	欠陥中心 ± (r_def + 150mm)
境界リファインシード	4 mm	パーティション境界 ± 30mm
開口ゾーンシード	10 mm	開口縁 + マージン
フレームシード	15 mm	リングフレーム
1 サンプル所要時間	~10 min (8 CPU)

5 層メッシュシード構造

Tier 1: Global seed (25 mm) ─── 全パーツ
Tier 2: Frame seed (15 mm) ─── リングフレーム
Tier 3: Opening seed (10 mm) ── 開口部周辺
Tier 4: Defect seed (10 mm) ── 欠陥ゾーン (margin=150mm)
Tier 4b: Boundary seed (4 mm) ─ パーティション境界 (margin=30mm) ← NEW

境界リファイン (Tier 4b)

partition_defect_zone() が作成する 4 つの datum plane（z 方向 2 面 + θ 方向 2 面）の境界付近で、スライバー要素（アスペクト比 >1000:1）が発生する問題への対策。

• 対象: パーティション境界から ± 30mm のエッジ
• シードサイズ: DEFECT_SEED × 0.4 (最小 3mm)
• 制約: constraint=FINER（既存シードより粗くしない）
• 定数: BOUNDARY_SEED_RATIO = 0.4, BOUNDARY_MARGIN = 30.0 mm

欠陥周辺メッシュ拡大図

• 左: von Mises 応力 — 欠陥ゾーン (10mm seed) とグローバル (25mm seed) の密度差が明確
• 右: 欠陥ラベル — 緑マーカーがパーティション境界内の欠陥ノード

欠陥あり vs 健全部の差分

• 上段: 応力絶対値 / 応力アノマリ（健全部中央値との差分）
• 下段: 変位絶対値 / 変位アノマリ
• 欠陥ゾーン（緑円）に局所的な応力・変位の異常が確認可能

DOE サイズ階層（メッシュ整合, h=25mm）

階層	半径 (mm)	欠陥ゾーン分解能 (h=10mm)
Small	20–50	4–10 ノード
Medium	50–80	10–16 ノード
Large	80–150	16–30 ノード
Critical	150–250	30–50 ノード

関連

• Realistic-Fairing-FEM — リアリスティックモデル仕様
• Defect-Generation-and-Labeling — 欠陥生成・ラベル付け
• Mesh-Convergence — メッシュ収束チェック