有限要素法のフリーのソフトウエア を試す

CAEで使われるフリーの有限要素法(FEM)ソフトウエアであるCalculixやOpenfoamを使ってみようとチャレンジしてたその足跡を残す。。。ついでに他のフリーソフトや商用ソフトの無償版にも手を出してみる。

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フリーのプリポストGmshについて

テトラ要素でメッシュを作成するために、Gmshというソフトウエアを利用することにします。

GMSHはベルギーの大学で開発されているオープンソースのソフトウエアです。

Gmshスクリーンショット
クリックすると大きくなります

CAEのプリポストプロセッサーとして3D-CAD機能による形状作成、自動メッシュ分割が可能です。

実は後でよく調べようと思いインストールはしたのですが、使っていなかったソフトであります。

ということで、ソフト全体の詳細はまた別の機会に調べるとして、とりあえずCalculiX用のモデルが作れるか試してみました。




試し中




無事メッシュが切れました。
GMESHテトラメッシュ
クリックすると大きくなります

一手間かかりますが、cgxに読ませることもできました。
cgxテトラ
クリックすると大きくなります

手順は次回以降書きたいと思っています。

***これはフリー有限要素法ソフトウエアCalculixについての説明です。ABAQUSコマンドの説明ではありません***

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  1. 2008/09/22(月) 21:59:28|
  2. Gmshプリポスト
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フリーのCAEプリポストGmshのインストール

Gmshのダウンロードとインストールの説明します。

といっても簡単です。(インストーラーはありませんが)

まずGmshのホームページへいきます。

http://www.geuz.org/gmsh/

ページの中のDownloadの部分

Current stable release

のWindowsの部分をクリックするとダウンロードできます。

ダウンロードされるのはzipファイルなので、解凍ソフトなどで解凍します。

すると、gmsh-バージョン番号(例えばgmesh-2.2.4)というフォルダができます。

この中のgmsh.exeが実行ファイルです。
(拡張子を表示しない場合はgmshというファイル名だと思います。)

日本語のフォルダの下ではうまく動かないことがあるようなので、フォルダはディスクトップではなく、ごと適当な場所においた方かもしれません。

gmeshアイコン
Gmshのアイコン


***これはフリー有限要素法ソフトウエアCalculixについての説明です。ABAQUSコマンドの説明ではありません***

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  1. 2008/09/23(火) 20:13:03|
  2. Gmshプリポスト
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Gmshでの形状作成

まず、Gmshのアイコンをクリックします。

するとウインドウが2つ立ち上がります。

大きい方のウインドウはタイトルのところに作業フォルダの場所が書いてあります。

こちらに作成していくモデルが表示されますので、モデルウインドウ(私が勝手に名前をつけました。正式なマニュアルの中には別の正しい名前があるかもしれません)と呼びます。

もうひとつはタイトル名がGmshと書いてあります。

(ここで、初めてGmeshではなくGmshということに気づく(^ ^;)。訂正します。関係者の皆様すいません。)

こちらのウインドウはメニューウインドウと呼ぶことにします。(これも勝手に)

GMESHスクリーンショット
左側がモデルウインドウ、右側がメニューウインドウ。

はりモデルで要素の精度を評価したいので、断面が1x1、長さ20のはりを作成します。

大まかな手順は

1.断面の4つ頂点をつくる。

2.頂点を4つの線で結ぶ

3.線で囲まれた領域に面を作る

4.その面を押し出してはりの形状を作る

5.メッシュを切る

ブログのサーバの調子が悪いようなので、今日はここできります。


***これはフリー有限要素法ソフトウエアCalculixについての説明です。ABAQUSコマンドの説明ではありません***

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  1. 2008/09/24(水) 23:32:50|
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Gmshでの形状作成(その2)

最初に作業フォルダ、保存ファイルの設定をしてしまいます。

メニューウインドウのメニューバー(File Tools Helpが並んでいる)の中からFile→Newを選択します。

すると、ファイル選択場面が現れますので、そこで作業フォルダ(自分の好きなところでよいが、日本語のフォルダ名やスペースが入ったフォルダ名(上位のフォルダも含む)は避けた方がよい)に移動し、データファイル名(任意の名前)を入力します。

モデルウインドウの上に、データファイル名とそのパス(場所)が示されます。
Gmshタイトルバー
上の例はC:FEM-work\tetra02のフォルダの中にtestというデータファイルを作った場合です。

つぎに、断面の頂点を作成します。

メニューウインドウの中の

Elementary entities

ボタンを押します。

そうするとメニューが変わります。

このようにボタンを押すと、次々下層のメニューボタンが出てくる仕組みになっています。

次に出てきたメニューからAdd、次のメニューからはNew、その次からはPointを選択していきます。
ポイントメニュー
クリックすると大きくなります。

Pointを選択すると以下の別ウインドウが開きます。
ポイント座標入力
クリックすると大きくなります。

ここでX coordinate、Y coordinate、Z coordinateにポイントのX,Y,Zの座標を入力します。

また、Characteristic lengthにはメッシュサイズを入れておかなければならないようです。
(詳しいことは未確認。。。)

入力する時にマウスポインタがモデルウインドウ上にあると、座標の値が対応して勝手に変わるので、マウスポインタはモデルウインドウの外に置いてから入力しましょう。

(X,Y,Z)=(0,0,0),(1,0,0),(1,1,0),(0,1,0)

Characteristic length=0.25(4点とも)

の設定で4点入力します。

4ポイント
4点あるのが確認できます。クリックすると大きくなります。

座標を入力したウインドウをCancelボタンで消します。

次に断面の辺となる直線を引きます。

メニューウインドウの

Straight Line

ボタンを押します。

モデルウインドウの中の上の方に

Select start point

と表示されます。

点にポインタをあてクリックして選択します。選択すると点が赤く表示されます。

モデルウインドウの中の上の方が

Select end point

と表示されますので、終点を選択しします。

すると直線が表示されます。

断面を作るように4つ直線を作ります。

4直線
クリックすると大きくなります。

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  1. 2008/09/25(木) 21:34:36|
  2. Gmshプリポスト
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Gmshでの形状作成(その3)

次は面を作ります。

メニューウインドウから

Plane surface

を選択します。

すると、モデルウインドウの上にSelect surface boundaryと表示されるので、
画面上の辺の上をクリックします(4辺全てが赤色に変わります)

キーボードの

eキー

を押します。

すると、面が作成4辺囲まれた中に点線があると思います。


面作成
クリックすると大きくなります。


次に押し出し(Extrude)を行い、はりモデルの形状を作ります。


メニューウインドウの左を示す三角ボタンを2回押してExtrudeメニューのあるところまで戻ります。
Extrudeのメニュー
クリックすると大きくなります。


Extrudeボタンを押し、次にTranslateボタン→Surfaceボタンを押します。

すると新しいウインドウが現れますので、


Extrudeメニュー


z方向に20を指定します。

面の中の点線を選択すると、点線が赤くなります。

その状態で

eキー

を押すとはりモデルが作成されます。


体積作成
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  1. 2008/09/28(日) 19:43:42|
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