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。

SALOMEをマニュアルを見ずにてきとうに動かしてみる その2


では、前回作成した形状にメッシュ切りを行ってみます。

まず、形状作成モードからメッシュ作成モードに切り替えます。

以下のようにプルダウンメニューからmeshを選択します。
salome-start10
クリックすると大きくなります

以下のように、ウインドウが黒い画面になり、メニューも変わります。

一番上のメニューバーに"Mesh"というメニューが出てきます。

それをクリックすると、プルダウンメニューが出てきますので、CREATE MESHを選択します。

salomestart11
クリックすると大きくなります。

Algorithm(アルゴリズム)などの選択のウインドウが出てきますので、

フリーでは有名なアルゴリズムプログラムであるNetgenを選択してみます。

salome-start12
クリックすると大きくなります

OKを押しましたが、2Dのメッシュのアルゴリズムを指定してくださいと怒られてしまいました

salome-start13
クリックすると大きくなります。

しょうがないので2Dのアルゴリズムを指定します。

画面左側にあるObject Browserの中のMesh_1という項目を左クリックして、Edit Mesh/Sub Meshを選択します。
(もし、Mesh_1という項目がなかったら、Meshの項目をダブルクリックして展開してください)

すると、Algorithm(アルゴリズム)などの選択のウインドウが出てきますので、2Dのタブを押してください。

てきとうにNetgen 1D-2Dを使ってみます。

salome-start14
クリックすると大きくなります。

OKを押して、再びObject Browserの中のMesh_1という項目を左クリックして、Computeを選択します。

salome-start15
クリックすると大きくなります。

メッシュ作成情報が表示され、メッシュが切れました。

salome-start16
salome-start17
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  1. 2009/04/10(金) 22:00:23|
  2. Salome
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Salomeからメッシュデータを出力する

メッシュが切れたので、節点要素データを出力してみます。

メニューバーのFile→Exportを選択すると、4種類ほど出力データ形式が出てきます。

salome-start18
クリックすると大きくなります

まずは一番上の.dat形式で出力してみます。(何のフォーマットかは不明)

出力された.datファイルの中身を見てみます。

93 440
1 0.000000e+00 0.000000e+00 1.000000e+00
2 0.000000e+00 0.000000e+00 0.000000e+00
3 0.000000e+00 1.000000e+00 1.000000e+00
4 0.000000e+00 1.000000e+00 0.000000e+00




節点数、要素数?のあとに、節点座標データが出力されています。



92 6.110433e+00 4.996922e-01 4.921792e-01
93 1.165561e+01 5.022535e-01 4.971097e-01
25 102 24 25
66 102 62 63
8 102 6 8




節点データの次ですが、2カラム目の102が共通で続いていて、その後番号が2つ続くので、

エッジのデータ(直方体の辺上の2Dデータ)のような気がします。(未確認)




53 102 51 50
14 102 13 14
39 102 38 37
99 203 22 23 40
137 203 76 59 75
107 203 30 29 13
91 203 14 15 31




さらに次ですが、今度は2カラム目の203が共通で続いていて、その後番号が3つ続くので、

エッジのデータ(直方体の辺上の2Dデータ)のような気がします。(未確認)




90 203 13 14 30
167 203 51 52 18
197 203 63 62 28
34 89 84 68
1 2 83 3
60 85 61 43
91 61 85 44
93 36 70 90




その次に続くのは、データが4つ続くものなので、これがテトラ(4面体)要素のデータのようです。


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  1. 2009/04/12(日) 23:44:05|
  2. Salome
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フリープリポストSalomeのGUI操作


前回はSalomeのdatファイルの中身を見てみました。

4面体要素を定義しているらしい部分は分かりましたが、実際そうかどうかをモデルを見て確認してみます。

そのためにはSalomeのGUI操作を確認しておかなければなりません。

まず、お決まりの平行移動、回転、拡大縮小ですが、

ctrlキーを押しながら、

右クリック 回転
真ん中クリック 平行移動
左クリック 拡大縮小

です。

次に節点番号表示方法です。

これはメニューバーにメニューがなかったので、見つけるのに時間がかかりましたが、

見つければ何のことはない、

モデル上で右クリック

Numbering→Display Node #

を選択すれば表示できます。

梁内部の構造が見にくいので、同じように右クリックからDisplay Modeを選択し、

Wireframeを選択すると、ワイヤーフレーム表示になります。


ここで、前回見たデータから、節点が見つけやすい

1 2 83 3

の要素を探してみると、

salome-start19
クリックすると大きくなります。

少し見にくいですが、確かにあるようです。


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  1. 2009/04/13(月) 19:28:17|
  2. Salome
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4面体テトラ1次要素を2次要素に変更する

次はCalculiXのデータに変換したいところなのですが、

4面体要素は2次要素でないと精度が悪いので、2次要素に変更したいと思います。

メニューバーを見ていくと、これの絵のボタンが怪しそうです。

Salome-start20

押してみます。

salome-start21
クリックすると大きくなります。

Convert to quadratic(2次要素への変換)と書いてありますので、

正解のようです!!

OKボタンを押すと、中間節点か生成されました。

Salome-start22
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.datファイルに出力してみると、




30 29 13 78 124 178 181 440 390 438
90 37 80 20 378 319 381 409 193 320
10 91 44 11 427 416 248 104 463 251
14 81 31 92 395 429 183 466 428 430
35 84 69 34 441 353 296 129 419 297
27 10 85 26 206 368 374 121 205 369
42 88 77 25 456 346 446 200 350 349
23 87 24 41 423 356 117 199 330 198
25 5 88 6 202 434 350 119 98 394




10節点のデータが書き込まれていますので、2次要素になったようです。

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  1. 2009/04/14(火) 21:31:02|
  2. Salome
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Salomeで作成したメッシュをCalculiX cgxに読み込む その1

やっと、CalculiXでSalomeで作ったデータを読み込ませるところまで来ました。

しかし、もう一つ確認しておく事があります。

要素を定義する節点の順番です。

前回、Gmshで読み込ませたときは、4面体2次要素の中間節点の入力順が変わってしまっていて、

そのままではうまく読み込めませんでした。

そこで、出力した要素データの中から、以下の要素の出力順を確認してみます。

1 2 9 83 94 102 203 361 470 412

モデルを見て、該当する要素を探します。

salome-start23
クリックすると大きくなります。

内部が見えないのでワイヤーフレーム表示にすると、

salome-start24
クリックすると大きくなります。

見にくいのですが、よく見てみると、以下の節点の順番で要素が定義されているのが分かります。

salome-start25
クリックすると大きくなります。

これはCalculiXのC3D10の節点の並び順と比較してみますと、

一見良さそうに見えますが、頂点の節点の並び順が違います。

対応させてみると
Salome - Calculix
1 - 1
2 - 3
3 - 2
4 - 4
5 - 7
6 - 6
7 - 5
8 - 8
9 - 10
10 -9

となっていますので、入れ替えなくてはなりません。

どちらにしろ、この.datファイルとCalculiXのデータフォーマットは異なりますので、

データ変換はしなければなりません。


データ変換する方法としては、

1.手動で変換する(テキストエディタやEXCELなどの表計算ソフトなどを使って)

2.変換プログラムを作成する

3.変換プログラムが既に作られていないか探す

が考えられます。


今回は、とりあえず1番の方法でやってみます。

SalomeはLinux上で動いているので、同じくLinux上で動くOpenOfficeのCalcを使って変換してみたいと思います。(タダだし。。。)

実務上使うためには2.か3.の方法になると思いますが、変換プログラムを作るためには、

データの構造を確認した方がよいので、一度手動で変換して、それを自動化するプログラムを考えていくのが王道だと思います。

3.の変換プログラムが既にないか、ということについては、実はあるようなのですが、よく調べていないので、確認次第紹介したいと思います。

手動変換の具体的な方法は次回述べます。



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  1. 2009/04/15(水) 22:21:29|
  2. Salome
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