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流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版

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流体解析入門者向け超初級講習会@関東
2014年7月13日オープンCAE勉強会@関東
修正版 v2

更新履歴:
2015/10/17 v2 pp.4の数式の誤植訂正

Publicada em: Engenharia
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流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版

  1. 1. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 1 今野 雅 (オープンCAE学会 株式会社OCAEL)
  2. 2. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) •OpenFOAMとは? •例題:バックステップ流れとは? •FreeCADによるモデルの作成 •HelyxOSによるメッシュの作成・条件設定・計算実行 •ParaViewによるポスト処理 •質疑・応答 目次 2
  3. 3. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) •OpenFOAMとは? •例題:バックステップ流れとは? •FreeCADによるモデルの作成 •HelyxOSによるメッシュの作成・条件設定・計算実行 •ParaViewによるポスト処理 •質疑・応答 目次 3
  4. 4. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 4 OpenFOAMとは? GPL Open Source C++マルチフィジックスポリヘドラル カスタマイズ可能 低コストな超並列計算 境界適合Hex メッシャー 乱流モデル: RAS, LES, DES, … 線型ソルバー : AMG, PCG, PBiCG, … 離散化スキーム: … 多数のモデル実装済 @T @t + r · (UT) + r · (↵rT) = ST solve(fvm::ddt(T) + fvm::div(phi,T) - fvm::laplacian(DT,T) == fvOptions(T));
  5. 5. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 5 • 1989年ー2000年:研究室のFORTRANコード時代(GeCo+GUISE)、 開発元:英Imperial CollegeのGosman研(Star-CDの開発元)の Henry Weller, Charlie Hill(GUI担当、→Apple→IBM) • 1993年夏:事故により全コード消失。C++で書き直し(FOAM) • 1999年ー2004年:商用コード期 (FOAM) Field Operation And Manipulationの略、開発元: Nabla(Henry, Hrvoje Jasak, Mattijs Janssensら)、代理店:CAEソリューションズ(フルイドテクノロジー) • 2004年12月:オープンソース化 (現在のOpenFOAMに名称変更)、開 発元:OpenCFD(Henry, Mattijs, Chris Greenshields) • 2011年8月15日:SGIによる買収、GPL下のソースの管理や配布は、 同時に設立されたThe OpenFOAM® Foundationが運用 • 2012年9月12日:ESIによる買収、Foundationによる運用は継続 OpenFOAMの歴史
  6. 6. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 6 MRFSimpleFoam 回転攪拌槽の流れ pisoFoam LESによるバックステップ流れ 出典:「OpenFOAMチュートリアルドキュメント作成プロジェクト」 interDyMFoam 撹拌槽内の流れ 標準ソルバの解析例(チュートリアル)
  7. 7. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 7 移動格子ソルバの解析例(チュートリアル) スクリューの回転流れ場 出典:「OpenFOAMチュートリアルドキュメント作成プロジェクト」 ピストン押し込み流れ 翼型の6自由度剛体運動
  8. 8. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 8 相変化ソルバの解析例 出典:「OpenFOAMチュートリアルドキュメント作成プロジェクト」 interPhaseChangeFoam 弾丸周りのキャビテーション interPhaseChangeDyMFoam プロペラ周りのキャビテーション 速度 相率
  9. 9. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 9 OpenFOAMの稼働環境 大学・研究所スパコン PC スーパーコンピュータクラスタ クラウド 大型計算機 理化学研 K クラスタ PC ノートPC クラウドサービス FX-10
  10. 10. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 10 ‣ソルバー:OpenFOAM標準でも多機能かつオープンソースによりカ スタマイズ可能であるため、商用CFDコードと比べても遜色ない ‣ポストプロセス:ParaViewが十分高機能でPythonによりバッチ可能 ‣プリプロセス:GUIツールが無く、初心者によって難しいのが難点 2012/8 オープンソースのGUIプリプロセスツール登場 HelyxOS (Engys) 商用版もあり OpenFOAMのGUIツール
  11. 11. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) •OpenFOAMとは? •例題:バックステップ流れとは? •FreeCADによるモデルの作成 •HelyxOSによるメッシュの作成・条件設定・計算実行 •ParaViewによるポスト処理 •質疑・応答 目次 11
  12. 12. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 12 流路中に段差(backward facing step)があり,再循環領域の渦を伴なう 複雑な流れであることから,乱流モデルのベンチマークとして多用される PitzとDailyによる実測(1981)のケースがチュートリアルにある 今回は形状が単純で,笠木らによる実測のデータがWEBで公開されてい る以下のバックステップ流れを演習する [1] Nobuhide Kasagi, Akio Matsunaga: Three-dimensional particle-tracking velocimetry measurement of turbulence statistics and energy budget in a backward-facing step flow, International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol.16, No.6, pp.477-485, 1995 [2] 3-D PTV Database of Turbulent Flows http://www.thtlab.t.u-tokyo.ac.jp/PTV/ptv_database.html Ux = 10.0 m/ p = 0 Pa 50.8 33.2 y x 寸法は mm s 出口:入口: 84.020.6 206.0 例題:バックステップ流れとは?
  13. 13. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) •OpenFOAMとは? •例題:バックステップ流れとは? •FreeCADによるモデルの作成 •HelyxOSによるメッシュの作成・条件設定・計算実行 •ParaViewによるポスト処理 •質疑・応答 目次 13
  14. 14. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 14 FreeCADとは 3D汎用CAD フィーチャーベース・パラメト リック・モデラー オープンソース(GPL&LGPL) マ ル チ プ ラ ッ ト フ ォ ー ム (Windows、Mac、Linux) ただし、各OS版毎に実装状況や安 定性が異なり、概ねWindows版 が最も進んでる メニューやWEB上のマニュア ルも和訳されているhttp://www.freecadweb.org/
  15. 15. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 15 DEXCS2013 for OpenFOAMの起動画面 •各種解析ツールが上部に並んでいる •使いたいツールをクリックすることで起動できる DEXCS2013 for OpenFOAM(R) リリースノート http://mogura7.zenno.info/~et/wordpress/ocse/?p=1106
  16. 16. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 16 TreeFoamの起動 1. アイコンをクリックしてTeeFoamを起動 TreeFoamはOpenFOAMのファイルを管理、モデル作成、 条件定義、計算実行およびポスト処理を統合的に扱えるGUI
  17. 17. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 17 新規作業フォルダの作成 1. 作業フォルダを作成したいディレクトリを選択し右クリック 2. 「新しいフォルダを追加」を選択 3. folder名を聞かれるので適当な名前 (ここでは CAE )を入力 4. OKを押す
  18. 18. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 18 作業フォルダの選択 1. 作成した作業フォルダを選択 2.「選択ケースを解析ケースとして設定」ボタンをクリック 作業フォルダにはフォルダ名の左側にチェックマークが表示される 作業フォルダはTreeFoamで起動されるアプリケーションの ファイル入出力のフォルダとなるので必ず実施すること!
  19. 19. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 19 FreeCADの起動 FreeCADアイコンをクリックしてFreeCADを起動
  20. 20. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 20 モジュールの選択 2.「Complete」モジュールを選択 1. モジュールの選択メニュー Completeモジュールでは全操作が選べる. 今回の演習ではPartモジュールでも可能
  21. 21. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 21 モデルの新規作成 「新しい空のドキュメントを作成します」をクリック
  22. 22. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 22 ナビゲーションスタイルの変更 ビュー画面で右クリック →「ナビゲーションスタイル」 →「Inventor navigation」 デフォルトの「CAD navigation」は少し特殊なので, 直観的な「Inventor navigation」に変更しておく. もちろん好きなナビゲーションスタイルを使って良い
  23. 23. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 23 ナビゲーションスタイルの操作確認 1. 編集メニュー→設定 2. 表示 4. 「マウス」を押す 5. マウスボタンの操作法を確認したらCloseを押す 3. 3Dナビゲーションが 「Inventor navigation」 であることを確認
  24. 24. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 24 Boxの作成 1.「Create a box solid」アイコンを押す 2. Boxを選択 3. 選択したオブジェクト が緑色になる事を確認 4. 「データ」タブを選択し,Boxのプロパティを表示
  25. 25. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 25 寸法の変更 1. Height: 2mm,Length: 30mm, Width: 3mm と入力する 2. Boxの寸法が変更された事を確認
  26. 26. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 26 二つ目のBoxの作成 3. Height: 2mm,Length: 2mm, Width: 1mm と入力する 1.ステップ部作成のため「Create a box solid」アイコンを押す 2. 寸法を修正するため「Box001」を選ぶ
  27. 27. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 27 切り欠き 2. 「ブーリアン演算」ボタンを押す 1. 作成したオブジェクトを選択する. (Ctrlで個々を選択,またはShiftを押しながらドラッグ)
  28. 28. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 28 切り欠き 1. 「Difference」(オブジェクトの差分)を選択 2. 最初の図形に「Box」(大きいほう),2番目の 図形に「Box001」(小さいほう)を選択 3. 「Apply」を押す
  29. 29. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 29 切り欠き 下の図のような形状になれば,切り欠きに成功 しているので,Closeを押す
  30. 30. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 30 面への分解 1. ブーリアン演算で生成された オブジェクトCutを選択 2. 「オブジェクトの分解ボタン」を押す
  31. 31. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 31 面への分解 「オブジェクトの分解ボタン」をもう一度押す
  32. 32. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 32 面への分解 各面が面オブジェクト(Face00N, N=1∼7) に分割される
  33. 33. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 33 流入面の形状ファイルの出力 1.流入面を選択 2. 「ファイル」→「エクスポート」
  34. 34. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 34 流入面の形状ファイルの出力 1. 「Mesh formats」を選択 3. 「inlet.ast」を入力(注) 4. Saveを押す 注) FreeCADではASCII形式のSTLファイルの拡張子はast 2. 保存先がTreeFoamで指定した フォルダになっている事を確認
  35. 35. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 35 流出面の形状ファイルの出力 1.流出面を選択 2. 「ファイル」→「エクスポート」
  36. 36. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 36 流出面の形状ファイルの出力 1. 「Mesh formats」を選択 3. 「outlet.ast」を入力 4. Saveを押す 2. 保存先がTreeFoamで指定した フォルダになっている事を確認
  37. 37. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 37 壁面の形状ファイルの出力 流入・流出面以外を選択 (ShiftキーでFace001からFace007 までをドラッグして選択し, Ctrlキーを押しながらFace006をクリッ クして選択解除)
  38. 38. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 38 壁面の形状ファイルの出力 「ファイル」メニュー→「エクスポート」選択
  39. 39. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 39 壁面の形状ファイルの出力 1. 「Mesh formats」を選択 3. 「walls.ast」を入力 4. Saveを押す 2. 保存先がTreeFoamで指定した フォルダになっている事を確認
  40. 40. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 40 FreeCADファイルの保存と終了 1. 保存先がTreeFoamで指定した フォルダになっている事を確認 1. ファイル名「backstep」(任意) と入力 3. Saveを押す 4. 「ファイル」→「終了」 または「 」で画面を閉じる
  41. 41. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 41 形状ファイルの拡張子変更 1.作業フォルダをダブルクリック 2. 「inlet.ast」を右クリック 3. 「名前の変更」を選択
  42. 42. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 42 形状ファイルの拡張子変更 1. 拡張子をstlに変更(注) 2. 「outlet.ast」と「walls.ast」 も同様に拡張子をstlに変更する 注) OpenFOAMやTreeFoamではASCII形式のSTLファイルの拡張子はstl
  43. 43. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) •OpenFOAMとは? •例題:バックステップ流れとは? •FreeCADによるモデルの作成 •HelyxOSによるメッシュの作成・条件設定・計算実行 •ParaViewによるポスト処理 •質疑・応答 目次 43
  44. 44. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 44 HelyxOSの起動 HelyxOSボタンを押す (TreeFoamのHelyxOSボタン でないことに注意)
  45. 45. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 45 解析用フォルダの作成 3. OKを押す 1. 「New Case」ボタンを押す 1. ケース名を指定する (任意)
  46. 46. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 46 TreeFoam作業フォルダの変更 1. 更新ボタンを押す 2.作業フォルダの下に先程指定したケース名 のフォルダが出来るので選択する 3.このボタンを押して解析caseとして設定する
  47. 47. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 47 形状ファイルの特徴辺の抽出 1. TreeFoamのHelyxOS ボタンを押す 2. 参照ボタンを押す 3. STLファイルを保 存したフォルダを選 択する 4. 決定ボタンを押す 注) 特徴辺とは形状データ中で隣接する2面がある程度の鋭角を持つ辺
  48. 48. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 48 形状ファイルの特徴辺の抽出 1. stlチェックボタンを押す 2. エラーが無いことを確 認後,OKボタンを押す
  49. 49. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 49 形状ファイルの特徴辺の抽出 1. Dict編集ボタンを押す 2. stlファイルを選択する 3. OKボタンを押す
  50. 50. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 50 形状ファイルの特徴辺の抽出 特徴辺抽出用設定ファイル surfaceFeatureExtractDictが生成され たことを確認後,OKボタンを押す
  51. 51. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 51 形状ファイルの特徴辺の抽出 geditエディタで 特徴辺抽出用設定ファイル surfaceFeatureExtractDict が開かれるが,変更が無いので, このまま閉じる
  52. 52. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 52 形状ファイルの特徴辺の抽出 1. Dict実行(抽出)ボタンを押す 2. 特徴辺(特徴線)の抽出を確認 後,OKボタンを押す
  53. 53. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 53 形状ファイルの読み込み 1. HelyxOS上で,SurafaceRegionsを選ぶ 2. import STLボタンを押す 3. stlファイルを選ぶ 4. Openボタンを押す
  54. 54. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 54 特徴辺ファイルの読み込み 1. Linesの+ボタンを押す 2. 特徴辺ファイル(*.eMesh) を選択する 3. Openボタンを押す
  55. 55. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 55 ベースメッシュと分割数の設定 1. Base Meshを選ぶ 2. User Definedを選ぶ 3. 上記のように座標と分割数を指定する.ベースメッシュは形状 ファイル(X:0-30, Y:0-3, Z:0-2)を包含している必要がある.分割 幅をX:0.6,Y,Z:0.2として,その分,座標と分割数を調整する
  56. 56. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 56 メッシュ内部点の設定 1. General Optionsを選ぶ 注)内部点はベースメッシュの界面や辺上に あってはならないので,形状ファイルの領 域の角の少し内側を指定するのが良い 2. 下記のように,内部点を指定する(注). 電球ボタンを押すと位置を示すマークが表示される. このマークをドラッグしても位置が移動される 内部点が モデル外の 場合の格子 内部点が モデル内の 場合の格子 3. Create Meshボタンを押す
  57. 57. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 57 メッシュの作成 1. Create Meshボタンを押すと Saveダイアログが出るので, Saveボタンを押す 2. メッシュ生成ログが端末に表示され,終了後プロンプトが表示される
  58. 58. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 58 HelyxOSでの条件設定 1. メッシュ生成が終了したら, フォルダを開くボタンを押す 2. そのままOpenボタンを押す
  59. 59. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 59 HelyxOSでの条件設定 1. Solution Modelingメニューであることを確認する. (今後設定を変更してからメニューを移動する場合は以 下のダイアログが出るので,問題が無ければOKボタン を押して続ける) 2. Time: Steady(定常=流れの時間変化無し) 3. Flow: Incompressible(非圧縮=流体の密度変化が非常に小さい) 4. Model: Standard high-Re k-ε(標準高Re型k-εモデル)
  60. 60. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 60 流体物性の入力 1. 流体の物性パラメータを指定する Materialsメニューを選択する 2. Databaseボタンを押す 3. Helyxではデフォルトの 物性ライブラリがあるので, waterを選択する 4. OKボタンを押す
  61. 61. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 61 境界条件の設定(流入条件) 1. Boundary Conditionsメニューを選択する 2. inlet_Meshを選択する 3. Patch(流入・流出面)型を選択する 4. Momentum(運動量)は 以下のように設定する
  62. 62. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 62 境界条件の設定(流出条件) 1. outlet_Meshを選択する 2. Patch(流入・流出面)型を選択する 3. Momentum(運動量)は 以下のように設定する
  63. 63. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 63 境界条件の設定(壁面条件) 1. walls_Meshを選択する 2. Wall(壁面)型を選択する 3. Momentum(運動量)は 以下のように設定する
  64. 64. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 64 計算条件の設定 Boundary Conditions メニューを選択し,計算条 件を確認する.今回はデフォ ルトのままで変更無し 解析開始時刻(*) (*) 定常解析 では反復回数 解析終了時刻(*) 結果保存間隔(*)
  65. 65. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 65 解析 1. Runメニューを選択 2. Startボタンを押す 3. Saveを押す
  66. 66. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 66 解析終了 1. 端末にソルバーのログが表示さ れる. 最後に1000ステップ目のログと Endが表示され,プロントで入力 待ちになれば解析終了 2. Fileメニュ→Exit選択 3. OKボタンを押して, HelyxOSを終了
  67. 67. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) •OpenFOAMとは? •例題:バックステップ流れとは? •FreeCADによるモデルの作成 •HelyxOSによるメッシュの作成・条件設定・計算実行 •ParaViewによるポスト処理 •質疑・応答 目次 67
  68. 68. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 68 paraFoam(ParaView)の起動 1. 「paraFoamの起動」を押す 2. Applyを押す
  69. 69. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 69 Z方向中心断面表示 1. Sliceフィルタを押す 2. 「Z Normal」を押す 3. 「Show Plane」のチェックを外す
  70. 70. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 70 流速ベクトル図 1. 「Last Frame」を押し て最終時刻(ステップ)に移動 2. ベクトル表示のため「Glyph」フィルタを押す 3.「2D Glyph」を選択 4. Applyを押す 5. 速度の大きさで色付け するため「○U」を選択 6. 十字を消すため「Show Center」トグルをオフ
  71. 71. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 71 ステップ後流の循環渦 1.「Scale Mode」でoffを選択 2. Editをチェック 3.「Set Scale Factor」を0.3程度の値にする 5.マウスでステップ後流を拡大すると, 循環渦が確認できる 4. Applyを押す
  72. 72. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 72 流線 1. Glyphフィルタ前の目ボタンを押して,流速ベクトルを非表示 3.「Stream Line」フィルタを押す 2. 一番上のオブジェクトを選択(注) 注) 流線を描くには,断面ではなく解析領域全体の速度のデータが必要な ので,Sliceフィルタの下流ではなく,上流のオブジェクトから接続する 4. Applyを押す
  73. 73. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 73 流線の調整 「Integrator Type」を「Runge-Kutta 4」 に変更する 「Initial Step Length」を「0.02」に変更する
  74. 74. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 74 流線のシードの変更 1. 「Seed Type」を「Line Source」に変更 2. 直線の2端点の座標には以下を設定 注)シード(種)から速度ベクトルを積分して線をつなげたのが流線
  75. 75. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 75 ステップ後流での循環渦の流線表示 1. Sliceフィルタ を選ぶ 2. 速度の大きさで色付けするため「○U」を選択 3. 「Color Legend」のボタンを押す 4. Color Legendをドラッグで移動 5.マウスでステップ後流を 拡大すると,循環渦の流線 が確認できる
  76. 76. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) 76 まとめ •バックステップ流れを例に、モデル作成、メッシュ分割、条件定義、 計算実行および解析結果の確認という解析フローの一連の流れを DEXCS2013 for OpenFOAMを使用して実践した。 •本実習で使用したDEXCS、FreeCAD、OpenFOAM、ParaView とHelyxOSはオープンソースソフトなのでソフト、ライセンス料を支 払う必要がない。 •今回使用したソフトはWeb上で情報が集めやすく、自学自習がしやす いのも特徴である。
  77. 77. 2014年7月13日 流体解析入門者向け超初級講習会@関東 修正版 今野 雅(オープンCAE学会,株式会社OCAEL) Any questions? 謝辞 この講習会資料はオープンCAE勉強会@関西幹事の 川畑氏が作成されたオープンCAE勉強会@関西向け の講習会資料を,ご本人の承諾を得てオープンCAE 勉強会@関東の講習会向けにリメイクしたものです. ここに感謝の意を示します. 77

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