2016/11/12(土曜日) OpenCAE初歩情報交換会@北東北 岩手大学
各地
OpenCAE勉強会
活動紹介など
OpenCAE
情報交換会
SH
本日の発表内容
1)Windows環境で利用するOpenFOAM(関東勉強会など) 2)DEXCS-OpenFOAM2016について(岐阜勉強会など) - DEXCSでのメッシュ作成 - 2016版の特徴 - FreeCADの使い方 3)結果可視化の効率化(富山＆関西勉強会など) - ParaViewのスクリプト利用 - Python MatplotLibの利用 4)構造系オープンＣＡＥの状況(関東の構造勉強会&岐阜勉強会など) 5)クラウド利用(JAWS-HPC-UGなど) 6)その他小ネタ集など1)Windows環境で利用するOpenFOAM(関東勉強会など)
OpenCAE勉強会＠関東(流体など)について
- 開催ペース
:おおよそ毎月 14:00～18:00くらい?
- 開催場所：西新宿 日本
ESI オフィス
- 幹事
:THINKさん
- 内容：招待講演、数値流体力学輪講、事例発表など
- 発表テーマ
:
① 流体・熱流体（
OpenFOAM関連)
②
MBD/1D-CAE(OpenModelicaなど)
その前に1)Windows環境で利用するOpenFOAM(関東勉強会など)
OpenFOAMはLinuxで使うシステム、WindowsOSのPCで使う
場合は仮想マシン
(Vmware, VirtualBOX)を使うか
デュアルブートできるように
HDDをパーティションするのが常識である
が、
WindowsPCで使う方法がいくつか
OpenCAE勉強会＠関東(流体など)などで報告があった。
①
Windows10/bash on Windows で使う
②
blueCFD-coreを使う
③
ESI版OpenFOAM Windows版を使う
④ その他
Windows対応版OpenFOAMを使う
1)Windows環境で利用するOpenFOAM(関東勉強会など)
①
Windows10/bash on Windows で使う
Bash on windows
とは？
Windows 10上で
Ubuntu のbash を使えるようにする仕組み
コマンドプロンプトか
Powershell から使える
Ubuntuの仕組みが使えるので当然OpenFOAMも使える。
Ubuntu 14.04相当がインストールされる。
-OpenFOAM3.0, 4.0の動作報告あり。
-wmake などのビルドも問題なし
MPIがうまく動かない場合ありとのことでした
・メリット：ネイティブ環境で
OpenFOAMの正規版が利用
可能である。
ただし、GUIを使ったコマンドは基本的に使えないので、
ParaViewなどはWindowsネイティブのものを使った方
がよい（私の
PCはWindows7 のままなので試してません）
1)Windows環境で利用するOpenFOAM(関東勉強会など)
②
blueCFD-coreを使う
blueCFD-core
とは？
Windows 上でLinuxのエミュレータ
MSYS2を使ってOpenFOAMをビルドしたもの。
（非公式版
)
http://bluecfd.github.io/Core
1core版だけ無料で使え、マルチコアhub版は有料だった
が、現在全て無料で利用可能とのこと。
インストール方法はPENGUINITISさんのHPを参照
メリット：Windowsなら大体動く、本当のWindowsネイティブ
環境でOpenFOAMが利用可能である。
OpenCAEシンポジウムにてペンギンさんか らExcelと連携した事例の紹介が行われる 予定
1)Windows環境で利用するOpenFOAM(関東勉強会など)
③
ESI版OpenFOAM Windows版を使う
- 最近は
ESI版と最近OpenCAE Foundation版の２種類
のバージョンが出ている。
-
ESI版は過去に有償で開発した拡張機能を追加したもの
-
ESI版はWindows版が出ている
メリット：
ESIがサポートする正規版
実際は
dockerを使った仮想環境でバックでVirtualBOXが動
いているのでなんちゃって
Windows版である
報告内容
●OpenFOAMのWindows（正式版）が出たの
でWindows７（64 bit）マシンにインストールし
てみた。
●通常のネット接続環境では問題ないと思われ
るが、某社のネット接続環境では問題があった
ので、回避方法を報告する。
●OpenCAE 関西のHPにkawabata さんのイ
ンストールメモが上がっているのでこちらを参
考にする
http://ofbkansai.sakura.ne.jp/archives/1 23590#more-123590インストール環境の前提
●Windows 7,8 64 bit 10でもできるかも？
●Install 中にインターネットに接続必要
（boot2dockerをインストールするので）
●管理者権限が必要
●現在利用可能なのはOpenFOAM V2.4,3.0
●ParaVIewは入っていないのでWindows版
１．
インストーラを下記から
Download する
①インストーラのダウンロードインストーラのダウンロードはESIの「OpenFOAM for Windows」のページまた はsource.forge からダウンロードできます。
②インストラーを実行する（ダブルクリックで良いが管理者権限のないユーザの 場合はマウスの右クリックで”管理者として実行する”を選択する）
２． インストーラを実行
① インストーラを実行する３．インストール先の設定など
①インストール先の設定などして
NEXT
②インストールが開始される
４．
boot2Docker のインストール
① ほっておくとインストラーがかってに次に
boot2Docker
をインストールする（ネット接続必須）
NEXT 選択
② インストールオプションが出てくる。デフォルトでは
４．
boot2Docker のインストール
インストール先の指定 デスクトップアイコンの作成をON
４．
boot2Docker のインストール
調べた結果原因は某社の社内ネットワーク設定にあることが判明。Windowsのコマ ンドラインから起動するプログラムがProxy Server経由でネットワークにアクセスでき るようにWindowsの環境変数 HTTP_PROXY, HTTPS_PROXY をProxy Serverの アドレス、パスワードを設定する必要があった
４．
boot2Docker のインストール
環境変数を設定する１．
環境変数を設定する２．
OpenFOAMのコマンドWindowを起動
コマンドラインで確認
ログイン時は /home/ofuser に、Linux はLinux boot2docker 4.1.3に なっている。OpenFOAM 本体は/opt にインストールされている。
操作は通常のLinux とほぼ同じである。
Windowsにインストール済のParaView
で可視化処理する
ParaViewのOpenFOAMリーダを使うので＊＊＊.foam の空フォルダを適当な名前 で作る
Windows側ParaViewで正常に結果が出
ていることを確認
OpenCAE勉強会の紹介 その2
OpenCAE勉強会＠富山について 開催ペース:おおよそ毎月 13:00(13:30)～18:00くらい? 開催場所：富山県立大学 小杉駅から徒歩２５分 幹事：中川先生 内容：OpenFOAM, ParaViewの演習、事例発表など 発表テーマ: - 流体・熱流体（OpenFOAM関連)が多い 最近のトッピクスなど - OpenFOAMコード解説, ParaViewのスクリプト利用（中山さん） など → シンポジウムにて中山さんの講習がある。 （結果処理の自動化など）OpenCAE勉強会の紹介 その３
OpenCAE勉強会＠関西について開催ペース:おおよそ毎月 13:00(13:30)～18:00くらい?
開催場所：ダイキン工業 大阪（大阪駅から徒歩５分）または大阪大学 中の島 幹事：川畑さん、片山さん、（大阪大学 高木先生）
内容：OpenFOAM, Salome-meca 事例発表, BookReviewなど 発表テーマ: - OpenFOAMの他、流体・構造系なんでもあり - BookReView（CAE関連の書籍紹介）のコーナがなかなか面白い 最近のTopics ： MatPlotLibを使ったOpenFOAMの結果可視化（高木先生） など → シンポジウムにてPython(Matplotlibについても）の吉田さんの講習がある。 （結果処理の自動化など）
Matplotlibによる解析結果の可視化
● 詳しくは大阪大学高木先生がQiitaに記事を挙げているのでそちらを参照のこと ”OpenFOAMでmatplotlibを用いて等高線図を描いてみる” メリット -ParaViewで描画された画像はラスター形式であり，二次元断面での等高線(コン ター)をベクター形式で出力できません． ベクトル出力可能→ -また，可視化する断面・変数が決まっているときはParaViewを起動して描画する → 作業が面倒になります． 固定断面の結果ファイルを自動的に出力 Cavityの計算を Matplotlibを使って 可視化した事例OpenCAE勉強会の紹介 その4
OpenCAE勉強会＠岐阜について 開催ペース:おおよそ２ヶ月に一度 13:00(13:30)～17:00くらい? 開催場所：JR岐阜駅 直結のハートフルスクエア生涯学習センタ（徒歩３分） → 幹事：柴田先生、（野村さん） DEXCS開発者 別資料→ 内容：OpenFOAM, Salome-meca、粒子法系 事例発表, 時々午前講習 発表テーマ: - OpenFOAMの他、流体・構造系なんでもあり - 講習会（ある時だけ）や特別企画が充実 - 夏に実施する合宿＠大垣市 が名物 最近のTopics ： FreeCADの講習会OpenCAE勉強会の紹介 その5
OpenCAE勉強会＠関東（構造など）について 開催ペース:おおよそ２ ３ヶ月に一度 − 10:00(13:30)～17:00くらい? 開催場所：東京都内（文京区など） 幹事：藤岡先生、他 内容：Salome-meca、FrontISTR, GetFEM++など 発表テーマ: - 構造系の事例など - 午前と午後最初に必ず講習会を実施 - 事前に発表テーマを告知 最近のTopics ： 粒子法とSalome-mecaの連成解析など → 別資料その他
OpenCAE関連の勉強会の紹介
JAWS-HPCUGについて 開催ペース:おおよそ２ ３ヶ月に一度 − 19:00～２１:00くらい? 開催場所：東京都目黒区AMAZON本社ビルアルコタワー 内容：AWS(クラウド）を使ったHPCの事例、OpenFOAM計算速度の事例など 最近のTopics ： 粒子法とSalome-mecaの連成解析など → 別資料 FrontISTR研究会について 開催ペース:おおよそ１ ２ヶ月に一度 − 14:00～１７:00くらい（平日）? 開催場所：東京都 東大本郷または駒場第二 キャンパス 幹事：奥田先生 内容：FrontISTRの開発状況、事例発表、コードの解説 → 別資料1D-CAEとは
製品などのシステム全体を１次元連立微分方程式モデルで簡易にあらわしたものを シミュレーションするシステム
MBD(Model Base Design) とほぼ同じ意味 特徴：製品データ全体を俯瞰することが可能
－電気・熱・機構などの異なる物理モデル間で連成が容易 －パラメータ最適化が容易
ツール名称 分類 特徴など
SimlationX 商用・1D-CAE
Matlab/Simlink 商用・制御系 Simlink (GUI)の解説書が多い OpenModelica オープンソース・
GPL GUI(Omedit)がある JModelica オープンソース GUIなし
Scilab/XCOS オープンソース GUI(XCOS)がある, MATLABライ ク
1D-CAEとは その２
なお元々シミュレーション個別分野で1D-CAE(1次元のシミュレーションモデル)の解 析する機能を持つものがある。具体的には次のようなもの そもそも１次元の計算は簡単なので、自分で１から計算プログラムを作っても良い これらのツールを使っても当然所望の計算はできる 分野で閉じている場合は下記の従来ツールを使った方がわかりやすいし早い 分野 ツールなど 特徴など 電気回路 （アナログ） LT-Spice, QUCSなど 電気分野で広く普及、解説書多い 制御 Matlab, Scilabなど 解説書が多い 熱 熱抵抗回路網 システム熱解析で利用 機構・動力学 MBDyn、FreeCAD 水力学 管路網解析 ポンプのウオータハンマの解析など 汎用数値解析 Mathmatica等 多数ありScilab/XCOS
・数値計算プログラムScilabに１Dモデル作成用
の専用GUI XCOSをつけたもの
・一部日本に対応しているのでOpenModelicaよ
りわかりやすい気がする？
・コネクション操作がModelicaよりスムーズ
・ライブラリはOpenModelicaより少ない
・日本語の解説本がいくつか出ている
Scilab/XCOS結果
● ブロック図と結果出力 XCOSでは出力の変数設定
OpenModelica
•OpenModelica： OSMC Open Source
Modelica Consortiumが提供するオープンソー
ス
•商用ソフトと比較して制限
1) 3Dの運動解析結果表示ができない
(メカ系MBD(剛体運動）解析
2) サポートライブラリが少ない
OpenModelica
OpenModelica出力結果
Sine はBlocks →Sources→ Sine ( 数学関数のSinとまちがいやすい) (Blocks-Sourcesの下にある。ちょっとわかりにくいので注意する。)
Mass（質点), Spring(バネ), Damper(ダンパー) などはMechanics →Translational → Components にある。 質点：m バネ定数:k ダンピング定数:ｃ 正弦波(sin) 加振 F×sin(Ωt) モデルはこれと 同じ
ANSYS/StudentEditionインストール①
●ANSYS/StudentEditionが出て、誰でも無料で
使えるらしいのでインストールしてみた。
●ANSYS HPからインストール実行ファイルとライ
センスファイルをDLする。ただし
実行ファイルは3.8Gbyteほどあるので、覚悟して
DLください。
●どういうわけか某会社ネットワークではWindows
のIEとGoogleChromeからはDLできず、仮想マ
シンLinuxからFireFOXでDLする必要があった？
ANSYS/StudentEditionインストール③
●Install モジュールはWindows64bit版のみ
●Ansys/Mechanical, Fluent, ダイレクトモデラー（３D
モデル作成ソフト）などが利用できる
●Student版では構造３万要素くらいまで計算できるらし
い？流体は５０万要素までOK
●ライセンスファイルは半年分でライセンスファイルを入
れ替える必要がある
●Setupを実行したあと環境変数を設定する。
（詳しくはHPを参照)
ANSYS/StudentEditionインストール④
●
Fluentを実行してみる
●
下記HPからFluentサンプルをDLした
●
特に問題なくFluent計算が実行できた！！
http://www.mne.psu.edu/cimbala/me405web_Fall_2006/Fluent/fluent.htm
Here are some Fluent files that you may download: - Round (circular) suction inlet along a wall
- inlet.dat.gz - Fluent data file for the suction inlet example. - inlet.cas.gz - Fluent case file for the suction inlet example.
