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。

衝撃解析ソフトIMPACTの計算結果を見てみる

計算が終わったので、結果を見てみます。

計算が終わると、上のウインドウに***END***と出てきました。

IMPACT-STRAT08
クリックすると大きくなります

そこで、POST Processerのタブへ移ります。

IMPACT-START09
クリックすると大きくなります

また何もない画面になっていますので、結果ファイルを読み込まなければならないようです。

ball_in_contact.in.flavia.resファイルが結果ファイルのようなので、それを読み込みます。

IMPACT-START10
クリックすると大きくなります。

モデルが読み込まれました。

見る角度を以下のように変えてみてみると、ちょうどボールが弾みながら坂を転げ落ちていく結果がわかります。

IMPACT-START11
IMPACT-START12
IMPACT-START13
IMPACT-START14
IMPACT-START15
クリックすると大きくなります。

なお、IMPACT自体にはアニメーションファイル作成する機能はないようです。。。

画面左のTIME STEPの時間を下方向にドラック(?)していくと、画面上ではアニメーションぽく見ることができますので、それをキャプチャする方法を検討中です。。。

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  1. 2009/06/29(月) 21:03:01|
  2. IMPACT
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IMPACTの例題ファイルの中身を見てみる


前回

balls_in_contact.in

を計算してみましたが、このファイル(テキストファイル)の中身をあけてみてみて、IMPACTのデータを探ってみようかと思います。

まず、コメントが何行か続いた後、

Nodes
1 x = 29 y = 0 z = 0 load = pulse
2 x = 28.7274 y = 2.07055 z = 0 load = pulse
3 x = 28.7274 y = -2.07055 z = 0 load = pulse




と節点番号と、座標値のデータが書かれています。

load = pulse

はたぶん節点に与える荷重を指定しているのでしょう。

節点データが終わると要素データの入力になります。

Elements of type Shell_C0_3
1 nodes = [101,111, 104] material = e_steel NIP = 5 T = 1
2 nodes = [163,164, 141] material = e_steel NIP = 5 T = 1
3 nodes = [112,102, 106] material = e_steel NIP = 5 T = 1
4 nodes = [167,151, 140] material = e_steel NIP = 5 T = 1




例題のボールはソリッドではなく3角形シェル要素だったようです。

MATERIAL=で材料物性を指定しているようです。

NIPは積分点数、Tは板厚の値と予想されます。

要素データが終わると、荷重条件が書いてあります。

loads
pulse ax = [0,-5000,0.02,-5000,0.021,off,5,off] az = [0,-500,0.02,-500,0.021,off,5,off]

x方向と、z方向に加速度を指定しているようです。[時間,荷重,時間,荷重・・・]というフォーマットのようです。

次は材料物性です。塑性材料物性値が入っています。
materials of type elastoplastic
e_steel rho = 0.0000078 E = 210 nu = 0.3 yield_stress = 0.180 EP = 0.1

最後は解析時間と出力間隔を指定しています。

controls
run from 0 to 0.30
print every 0.01 step

これで終わりです。

商用陽解法ソルバーをいくつかみてきましたが、それよりもかなりシンプルなデータ構成になっています。

また、接触解析をしているにもかかわらず、接触の境界条件やパラメータが一切ない、というのに少し驚きです。。。

いったいどうなっているのかは今後少しづつみていきたいと思います

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  1. 2009/06/30(火) 23:07:14|
  2. IMPACT
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陽解法有限要素法フリーソフトIMPACTのプリプロセッサーを使ってみる


例題で使い方の大体流れがわかってきたので、プリプロセッサーを使ってモデルを作成していきたいと思います。

といっても、プリプロセッサーの使い方がいまひとつわかりません。。。

そこで、プリの使い方の例題がないか探してみると、IMPACTのWIKIのWEBの中にありました。

http://impactprogram.wikispaces.com/Tutorial1

以下、この例題ページの内容に沿って書いていきます。

最初に、この例題は作成中で不完全で不正確です、とありますが、見た感じ参考にはなりそうです。

例題は4節点シェル要素を用いて境界条件を与えて解析を行うものだそうです。

次にLINUX上でコマンドを使ってIMPACTを立ち上げています。

IMPACTの画面は少し古いバージョンのものようで、今の画面とは若干違いますが、例題を行うには差し障りはありません。

右側の画面をGRAPHICAL WINDOW、左側の画面をHIERACHY WINDOWと呼ぶようです。

オペレーションの説明は次回以降ということで。。

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  1. 2009/07/01(水) 23:27:20|
  2. IMPACT
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陽解法FEMソフトIMPACTのプリプロセッサーで形状を作ってみる

例題(http://impactprogram.wikispaces.com/Tutorial1)に沿って、形状を作ってみます。

まずは、20x30の大きさの板に厚さ1のシェル要素をつくります。

板の4つのコーナーに点を打ちます。

点はDRAWのタブの表示の下にある一番左のアイコンを押すと、HIERACHY WINDOWの下のほうに座標入力がめんがでてきますので、POINTの欄にXYZの座標値を入れていきます。

(0,0) を入力(最初からそうなっていますが。。。)した後、ADDボタンを押すと、点が打てます。

IMPACT-STRAT17
クリックすると大きくなります

(20,0) (20,30) (0,30) の4点打ちます。

IMPACT-STRAT17
クリックすると大きくなります

チュートリアルではPOINT1からPOINT4ができるのですが、私が行った時はなぜかPOINT4からはじまって、POINT7までできてしまいました。
(変な設定でも残っていたのでしょうか。。。)

次に、面を作ると同時にメッシュを作成します。

左から8番目のアイコン(ポインタをおくと Bilinear surface between edge pointsと表示される)をクリックすると、下図のようながめんがでてくるので、LL,LR,UR,ULに作成した4つのコーナーポイントを入力します。

画面上で点をクリックすると、入力できます。

つぎにメッシュサイズを1.0、その下のトグルからはShell_BT_4を選択します。

Thicknessには1を入力し、MaterialはSteelANSIC1020を選択します。

ADDボタンを押すと、以下のようにシェル要素のメッシュが出来上がります。

IMPACT-START18
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  1. 2009/07/02(木) 22:36:58|
  2. IMPACT
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フリーFEMソフトIMPACTのプリプロセッサーで境界条件を設定する

境界条件を設定します。

左側面の上4節点と下4節点を完全固定します。

Modifyタブを押して右側から3つ目の三角形のアイコンを押します。

HIERACHY WINDOWのトグルでWireFrame表示にします。

チュートリアルによるとHIERACHY WINDOW(左側のウインドウ)でBLSurfaceの下のMeshの下のNodeから拘束する節点を指定するようなことが書いてあるのですが、今のバージョンではGroupの作成画面になってしまいます。

IMPACT-START19
クリックすると大きくなります

でもGRAPHICAL WINDOW(右側のウインドウ)でモデル上の節点を直接マウスドラックで囲って選択することができます。

選択した後、右側から3つ目の三角形のアイコンを押し、HIERACHY WINDOWに出てきたメニューからFIX_ALLを選択してSetを押します。

IMPACT-START20
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GRAPHICAL WINDOWに境界条件のラベルが表示されます。

IMPACT-START21
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  1. 2009/07/05(日) 22:46:00|
  2. IMPACT
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