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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境界条件にpatchを使う方法1


さて、今回の目標だが、形状単純でも良いので

CAD形状を読み込み流体計算する

ことをとりあえず目標にする。

メッシュ作成は、 snappyHexmeshを使えば複雑でなければ出来そうです。

さて、次に境界条件設定ですが、商用ソフトウエアであれば要素の面をクリックすれば指定出来そうですが、

あいにくOpenFOAMにはそのような直接境界条件を指定できるGUIはありません。

そこでCUIのツールで指定してparaviewで確認するという手順になります。

最終的には要素番号と要素の面番号とそこの条件を指定して入力することにはなるのですが、

境界条件は形状の面ごとある場合が多いので、形状の面ごと指定するのが便利です。


blockMeshのみでメッシュを作成する場合、形状とメッシュを同時に作るので、形状を指定するため形状の面が認識でき、

blockMeshのboundary命令で境界条件が指定できるのですが、STL等で読み込む場合、形状の面の境界の情報は入っていないので、形状の面を認識できません。

要素と隣の要素のつながっている角度は計算できるので、それを利用して要素が作成された後改めて面分割します。

その分割された面をパッチ(patch)と呼びます。(patchの定義はソフトにより違うこともあるので、ソフトごとに要確認)

下の図では6面体を4x4x4にメッシュを作成し、隣り合う要素が90度であれば違うパッチと定義した場合です。

見える3面(オレンジ、青、灰の面)と見えない3面、計6面に応じた6つのパッチが作成されます。
53-1_patch.jpg

openFOAMにはこのようなパッチを作ったりするツールが含まれています。


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  1. 2017/03/24(金) 14:25:58|
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