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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そして

Caluculixのときは趣味で始めたものだけど、Openfoamは自分の仕事に使用のメモなので、かなり説明を省略しています。
ので、調べるためにこのページにやってきた人には申し訳ない。
がOpenfoamはCaluculiX
と違い、すでにネット上にかなりの日本語資料が出ているので、そちらを参照にしてください。
今後は
3D-CADからの読み込み
k-ε乱流(simplwFoam)の取り扱い
もう少し複雑な境界条件の取り扱い
salomeからのデータの取り扱い
商用ソフトからのデータ変換を見ていく予定でいたが、都合によりしばらくお休みにします。
  1. 2017/01/14(土) 11:32:38|
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snappyHexmeshでメッシュを作成する(6)

blockMesh
surfaceFeatureExtract
のコマンドを実行した後、
snappyHexMesh を実行する。
snappyHexMesh -overwrite
とoverwriteオプションをつけて実行した方がよさそうだ。

snappyHexMesh はオプションない場合だと、新しく時間ステップを作ってメッシュ情報を書きにいくようだが、それをされるとparaviewで読み込むとき、時間が混乱するので、-overwriteオプションをつけてそれを防ぐ。解析計算やパッチ作成(たぶん後日説明する)をしなければoverwriteオプションをつけておけば常にtime=0に上書きなるはず。
snappyHexMesh を実行すると、収束計算の情報などが出力されるが、それはおいといて結果を見てみると、
40_snappyHexmesh.png

のようにメッシュが切れているはず。
tutrialのデータで動くことが確認されているデータのはずなので、手順通り行えば設定ファイルを一切いじらなくてもメッシュが切れるはずである。
(ただしコマンドはwindowsといえど擬似LINUX上で動いているため、大文字と小文字を区別するので正しく入れること)
  1. 2017/01/13(金) 19:47:41|
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snappyHexmeshでメッシュを作成する(5)

というわけで、まずはblockmeshを作る。
設定はsystemの中のblockMeshDictに書いてある。

blockmesh と打つだけでブロックメッシュが出来る。
ここで全体のメッシュの大きさとか調整する。

次にと特徴線と呼ばれるものを抽出する。
これはstlファイルなどから、対象物体の輪郭線を取り出す。
この輪郭線はsnappyHexmeshを行うときの流体と構造の境界面になる。

stlはファセットといわれる小さな三角形が集まって面を構成し立体を表現するが、構成されている隣り合う三角形面の角度により、特徴線(面)を抽出しているのであろう。(筆者もプログラムを分析したわけでないのでよくわからんが)そのときの閾値となる角度などをsystemフォルダの中にあるsurfaceFeatureExtractDictというファイルで設定しているようだ。

抽出は
surfaceFeatureExtract
というコマンドで実行される。

ここまでくればsnappyHexMesh実行できる
  1. 2017/01/12(木) 21:00:33|
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snappyHexmeshでメッシュを作成する(4)

暫くかけませんでしたが、Openfoamの先行調査に手間取ってました。
解決したわけではありませんが、とりあえずわかったところまで書くとします。

snappyHexmeshですがこれ単独では使えないようです。
まずブロックメッシュで大枠のメッシュ作成を行い、
39_snappyHexmesh.png
snappyHexmesで実際解析部分抽出します。
外部流の場合は流体の流れない部分はセル(メッシュ)を消します。というわけでまずブロックメッシュが必要です。
内部流の場合は、対象構造物の一回り大きい大きさブロックを作成すればよいと思います。
  1. 2017/01/11(水) 17:34:42|
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snappyHexmeshでメッシュを作成する(3)

それではかいせつはあとまわしにして、
tutrialsにあるflangeの例題にsnappyHexMeshでmesh作成してみましょう。
まず、例題を扱いやすいところにコピーしましょう。

Openfoam立ち上げたDos窓から
cd workingDir/
[ cp -r /opt/OpenFOAM/OpenFOAM-v1606+/tutorials/mes
/snappyHexMesh/flange/ ./
としてworking directoryの下にflangeの例題フォルダごとコピーします。

これには形状データが入っていません。
形状データは他の例題のデータとまとて/opt/OpenFOAM/OpenFOAM-v1606+/tutorials/resources/geometr
y/の中にあります。

これをコピーしたflangeフォルダの中の
/system /trisurface
の中にコピーします。
今workingDir中にいる場合は
cd constant
cd trisurfaceとしてtrisufaceフォルダに移ったあと
[ofuser@default triSurface]$ cp /opt/OpenFOAM//OpenFOAM-v1606+/tutorials/resourc
es/geometry/flange* ./
とflangeのファイルコピーします。
workingのディレクトリとwindowsの
c:(ユーザー)\(ユーザー名)はリンクしているのでそれを利用してうまくコピーしてください
38_flange_dir.png

  1. 2017/01/05(木) 20:32:30|
  2. openfoam
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