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。

Gmshでの自動メッシュ作成

次にメッシュ分割を行います。

メニューウインドウのプルダウンメニューでMeshを選択します。

メッシュ分割メニュー
クリックすると大きくなります

メニューの中から3Dボタンを押すと自動的にテトラメッシュが作成されます。

要素作成

saveボタンを押すと.mshという拡張子でメッシュデータが出力されます。

しかし、データのフォーマットはCalculiXに対応していません。

要素、節点のデータをフォーマット変換する必要があります。

今回は試しなので、Microsoft Excelを使用して、データを直接編集して変換しようと思います。

***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. 2008/09/29(月) 20:47:18|
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GmshのメッシュデータをCalculiXのデータに変換する

Gmshで作成したデータをCalculiXのデータに変換します。

最終的には変換プログラムを作りたいのですが、今回はExcelを使って手作業で変えます。

なお、これから書く変換方法はまだ最後まで確認をとっていないので、あとで訂正する可能性がありますのでご了承を。。。

Excelのバージョンは2003を使っています。

まず、Excelにメッシュデータを読み込みます。

Excelのメニューバーのファイル→開くをして、拡張子を全てのファイルに変換して、mshファイルを読み込みます。

区切り方式を聞いてくるので、「カンマやタブなどの区切り…」を選択し、区切り文字をスペースにチェックし完了ボタンを押します。

節点読み込み
クリックすると大きくなります。

次に、ヘッダの部分をCalculiX節点データと同じになるように、以下のように書き換えます。

節点読み込み変更
クリックすると大きくなります。

節点部分の変更は以上で終わりです。

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  1. 2008/10/01(水) 22:45:04|
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GmshのメッシュデータをCalculiXのデータに変換する その2


次は要素データの変換です。

要素データは節点データの次に続けて書かれています。

要素読み込み

まずは、節点の時とと同じようにヘッダを以下のように変えます。

TYPE=C3D4でテトラ一次要素を指定します。

要素変更1
クリックすると大きくなります。

次に要素データの変更です。

どうやら今までの方法だと、面に対して平面要素、線に対して線要素、点に対して点要素を作成してしまっています。

たぶんこれら余計なものを作成せずに体積要素のみメッシュを切る方法があると思うのですが、その研究は後回しにして、今回はマニュアルで余計な要素を消します。

2列目の番号が要素のタイプを表しており、”4”がテトラ要素の番号なので、それ以外の番号が書いてある行は全て消します。

要素変更2
クリックすると大きくなります。

とりあえず、こうなります。

要素変更3
クリックすると大きくなります

つづく。。。

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  1. 2008/10/02(木) 23:55:41|
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GmshのメッシュデータをCalculiXのデータに変換する その3


次に、要素データ中に以下の図に示すような不要な部分があるので削除します。
要素番号と節点番号のみのCalculixデータのフォーマットと一致します。

要素変更5

以下のようになります。

要素変更6

最後にフッダを削除します。

要素変更7

以下のようにします。

要素変更8

これで変更完了です。

コンマ区切りのcsvファイルで保存します。

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  1. 2008/10/03(金) 19:52:27|
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Gmshのデータをcgxに読み込ませる


前回作成したメッシュをcgxに読み込ませます。

test.csvというファイルであれば、

cgx -c test.csv

テトラメッシュ1
テトラメッシュ2
クリックすると大きくなります

あとは境界条件部に対してセットを作成し、cgxのsendコマンドでファイルとして出力しておきます。

また、荷重部分の節点番号を確認したり、セットを作成もしておきます。

今回は、以下のように片持ち梁の端部に集中荷重がかかるモデルを考えて見ます。

境界条件
クリックすると大きくなります

*INCLUDE, INPUT=test.csv
*INCLUDE, INPUT=fix.nam
*MATERIAL, Name=steel
*ELASTIC
28000, 0.3
*SOLID SECTION, Elset=Eall, Material=steel
*STEP
*STATIC
*BOUNDARY
Nfix,1,3,0
*CLOAD
5,2,-0.05
6,2,-0.05
17,2,-0.1
18,2,-0.1
*NODE FILE
U
*EL FILE
S, E
*END STEP


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  1. 2008/10/05(日) 21:53:29|
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