PowerPoint プレゼンテーション

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れれきちや
4 years ago
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1 blockmesh コマンドを用いたメッシュ生成若嶋振一郎 NIT, Ichinoseki College) 初出 : 2017/01/05 更新 : 2017/05/ /5/21 1

2 Outline 1. blockmeshコマンドについて 2. blockmeshdictファイルの書き方 3. メッシュ生成と確認 2017/5/21 2

3 blockmesh コマンド OpenFOAM で最も基本となるメッシュ生成コマンドユーティリティ ) 点線面ブロックのデータを設定ファイル blockmeshdict) に記述しこれをもとに規則的な構造メッシュを生成する Multi block 対応メッシュトポロジーの設計が重要 /5/21 点線面ブロック 3

4 blockmeshdict の書き方 blockmeshdict は system フォルダに置く昔のバージョンと異なる ) blockmeshdict の作成方法直接テキストファイルとして作成マクロ言語プロセッサ m4 を用いた半自動生成 blockmeshdict 内にコードを記述して半自動生成後述 ) 実行時のコード実行許可が必要 OF の default で許可されている ) sin, cos などを利用できる 2017/5/21 4

5 blockmeshdict の構造 /* *- C++ -* * ========= / F ield OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox / O peration Version: 4.1 / A nd Web: / M anipulation * */ FoamFile { version 2.0; format ascii; class dictionary; object blockmeshdict; } // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // converttometers 1; vertices blocks edges boundary mergepatchpairs メートル単位へのスケール変換ファクタの指定 OF は SI 単位で計算 ) 節点 vertices) の座標数値の指定ブロック blocks) の指定稜線 edges) の指定節点間をどうつなぐかを指定 ) 境界面 boundary patch) の指定マージする境界面ペアの指定 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // 2017/5/21 5

blockmeshdict: vertices ) 節点の座標を指定 vertices 0 0 0) // 節点番号 0 1 0 0) // 節点番号 1 1 1 0) // 節点番号 2 0 1 0) // 節点番号 3 0 0 0.1) // 節点番号 4 1 0 0.

6 blockmeshdict: vertices ) 節点の座標を指定 vertices 0 0 0) // 節点番号 ) // 節点番号 ) // 節点番号 ) // 節点番号 ) // 節点番号 ) // 節点番号 ) // 節点番号 ) // 節点番号 7 C/C++ と同様に,// 以降はコメント間違えないように記入しておくとよい ) 指定した順に節点番号が暗黙に振られる番号は 0 からスタートする 2017/5/21 6

7 blockmeshdict: blocks ) 節点番号を用いて 6 面体ブロックを指定複数可能 ) blocks hex ) ) simplegrading 1 1 1) 6 面体 Hexahedra) を指定 6 面体を構成する 6 つの節点番号を指定ブロックの各稜線方向の分割数を指定各方向の分割の拡大率を指定 2017/5/21 7

8 blockmeshdict: blocks ) blocks hex ) ) simplegrading 1 1 1) x1,x2,x3 方向の分割数を指定する 1 分割 20 分割 x3 方向に小さい順に右手系で節点番号を指定する 20 分割 Ref: /5/21 8

9 blockmeshdict: blocks ) blocks hex ) ) simplegrading 1 1 1) 拡大率 x1,x2,x3 方向の拡大率を指定する simplegrading 1 1 1) すべての方向に等分割 simplegrading 2 1 1) x1 方向に徐々に大きく拡大比 2 となるように分割最初と最後の分割サイズの比 ) simplegrading ) x1 方向に徐々に小さく拡大比 0.5 となるように分割 Ref: /5/21 9

blockmeshdict: blocks ) その他の grading: edgegrading 12 本の edge 毎に分割比を指定 blocks hex 0 1 2 3 4 5 6 7) 20 20 20) edgegrading

10 blockmeshdict: blocks ) その他の grading: edgegrading 12 本の edge 毎に分割比を指定 blocks hex ) ) edgegrading ) // simplegrading 1 2 3) と等価 Ref: /5/21 10

blockmeshdict: blocks ) blocks hex 0 1 2 3 4 5 6 7) 20 20 1) simplegrading 1 0.2 0.3 4) //20% x2-dir,30% cells, exptn.=4 0.6 0.4 1) //60% x2-dir,40% cells, exptn.=1 0.2 0.3 0.

11 blockmeshdict: blocks ) blocks hex ) ) simplegrading ) //20% x2-dir,30% cells, exptn.= ) //60% x2-dir,40% cells, exptn.= ) //20% x2-dir,30% cells, exptn.=0.25 その他の grading: multigrading simplegrading の指定の仕方を以下のように変えることで分割幅を小大小のようにも指定できる便利!) ) 1) この場合 x2 方向の最初の 20% の範囲にメッシュ分割数の 30% が割り振られ拡大率 4 で分割され中間の 60% の範囲にメッシュ分割数の 40% が割り振られ拡大率 1 で等分割され最後の 20% の範囲にメッシュ分割数の 30% が割り振られ拡大率 0.25 で分割される Ref: /5/21 11

12 blockmeshdict: edges 節点と節点をつなぐ線の形式を指定とくに指定しなければ直線 Line) でつなぐ線の種類 : arc, spline スプライン曲線 ), polyline 折れ線 ), BSplineB スプライン曲線 ), Line: default) edges 円弧節点番号 1と5を結ぶ通過点の座標を指定 arc ) spline ) ) )) 通過点の座標点列を指定 2017/5/21 12

blockmeshdict: boundary) 境界条件となるパッチ面の名前種類を指定 boundary fixedwalls { type wall; faces 0 4 7 3) 2 6 5 1) 1 5

13 blockmeshdict: boundary) 境界条件となるパッチ面の名前種類を指定 boundary fixedwalls { type wall; faces ) ) ) } 名前を指定 0/U, p などの境界条件で使用する ) パッチ面の type パッチ面を形成する面を 4 つの節点番号で指定複数の面を指定した場合はまとめて名前が付けられる 2017/5/21 13

14 blockmeshdict: boundary) 主なパッチ面の種類 type ****) type 説明備考 patch 一般的なパッチ面流入流出面など ) wall 個体壁面 symmetry 対称面平面 ) symmetryplane empty wedge 対称面 2 次元計算で利用する仮想境界面くさび面 cyclic 周期境界条件メッシュ形状が一致する ) cyclicami 周期境界条件メッシュ形状が一致しない場合 ) Ref: neighbourpatch などの追加指定が必要 2017/5/21 14

<masterpatch> <slavepatch> ) // merge patch pair 0

15 blockmeshdict: mergepatchpairs) パッチ名を 2 つ指定して結合する master パッチはそのままで slave パッチ面の節点などは修正される mergepatchpairs <masterpatch> <slavepatch> ) // merge patch pair 0 <masterpatch> <slavepatch> ) // merge patch pair 1 ) 2017/5/21 15

16 blockmesh コマンドの演習 cavity チュートリアルを参考 ) 1. 1m 1m 3mの直方体 1ブロック) の作成分割数は任意 zおよびy 軸に平行な壁面にメッシュを寄せる設定 ) z y 1m 3m 2. 直方体の一部を曲線円弧 ) にしたマルチブロックメッシュの作成 1m 1m z 1m y x R=1m 1m 1m R=2m 2017/5/21 16 x 1m cavity チュートリアルを適当にコピー & リネーム blockmeshdict を編集 blockmesh コマンド実行 parafoam コマンドで確認

17 parafoam の便利機能 parafoam を -block オプション付きで実行すると blockmeshdict を読み込み記述が正しいか事前検討ができますメッシュ生成前でも OK) 2017/5/21 17

18 codestream 機能 blockmeshdict 内で変数定義や計算やや記述が煩雑 ) が可能です R 1.0; x1 #calc $R*sindegToRad30.0)) ; x2 2.0; dx #calc $x1 - $x2 ; vertices $R 0 0) // 節点番号 0 $x1 0 0) // 節点番号 1 : 2017/5/21 18

19 edges spline 0 1 #codestream { codeinclude #{ #include "pointfield.h" #}; code #{ #}; label nbpoints = 20; for label i = 0; i < nbpoints; i++) { scalar xi = 0 + i*$l/nbpoints-1 scalar yi = $Ri - $Re-$Ri) * 6*powxi/$L,5) - 15*powxi/$L,4) + 10*powxi/$L,3) os << pointxi, -yi, 0) << endl; } }; ) 2017/5/21 19

20 以上で blockmesh に関するハンズオンセミナーは終了ですお疲れ様でした! 2017/5/21 20

Microsoft PowerPoint OpenFOAMの使い方(柴田).ppt [互換モード]

Microsoft PowerPoint OpenFOAMの使い方(柴田).ppt [互換モード] OpenFOAM 勉強会 for beginner 2 期第 1 回 OpenFOAM の使い方柴田貴裕目標既に OpenFOAM はインストール済みさまざまなチュートリアルに取り組めるようにチュートリアルの実行の方法を scalartransportfoam を例に用いて見ていくインストールは OpenCFD の HP の方法に従えば比較的容易にできる ) OpenCFD 社の HP http://www.openfoam.com/