オープンCAEコンサルタントOCSE^2　代表　野村悦治

2015/8/29 第42回オープンCAE勉強会 夏合宿

　

1

mixerVessel by cfMesh

mixerVessel

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https://sites.google.com/site/freshtamanegi/home/openfoam/tutorial/multiphase_interdymfoam_ras_mixervesselami

cfMesh実践演習の狙い

❏ マルチリージョン問題への対応

領域ごとにメッシュ作成⇒合体

❏ オプションパラメタ（FreeCADマクロ非対応）

anisotropicSourceskeepCellsIntersectingPatches

❏ FreeCADモデル作成方法TipsSTLインポート

バッフル構造

3

演習ファイルと手順の概要

4

1. 元データ（STLファイル）の導入と前処理

2. FreeCADモデルの作成

（完成サンプル）

3. 回転部のメッシュ作成（ cfMesh）

4. 静止部のメッシュ作成（ cfMesh）

5. メッシュの合体とmoveDynamicMesh実行確認

6. ソルバー（ interDyMFoam）の実行

1. FreeCADモデル（完成サンプル）を用いて、メッシュ作成と動作確認2. FreeCADモデル作成に係る様々なノウハウ紹介

2

1

FreeCADモデル（完成サンプル）

5

回転部モデル

6

2

1

マクロ実行

7

1

2

5

4

3

マクロ実行

8

1

2

3

4

マクロ実行

9

2

1

3

10

静止部モデル2

1

4

3

TreeFoam起動

11

2

1

meshDict 手修正

12

2

1

3

meshDict 手修正

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cfMesh(cartesianMesh)の実行

14 2

1

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1メッシュ確認

checkMesh

16

1

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topoSet 1

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1

19

1

23

静止部のメッシュ作成

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21

cfMesh(cartesianMesh)の実行

2

1

22

checkMesh1

23

1メッシュ確認

メッシュの合体準備

24

2

1

76

5４

8

3

9

10

25

Allrun実行（メッシュの合体）

2

1

Allrunの内容確認

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2

1

changeDictionary

27

ソルバー（moveDynamicMesh）の実行

28

2

1

ソルバー（interDyMFoam）の実行準備Allrunの実行

29

2

1

Allrun の内容確認

30

2

1

31

1

2 3

4

ソルバーの並列実行

ソルバー実行状況

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1

cfMesh作成Tips

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STLファイルの導入と前処理

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Allrunの実行

35

1

STLモデル（stirrer）の分解

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分解前

分解後

バッフルとして使用するパーツはそのままでは使用困難であり、後述の変換が必要。⇒変換作業がし易くなるよう、トポロジー別に分解しておく。

パーツ確認

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1

分解前 分解後（バッフル）

分解後（ソリッド）

STLモデルのスケール変更（mm⇒m）

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変更前

変更後

スケール変更は、一般的にはメッシュ完成後でもOKだが、本例ではメッシュ作成前に実施する必要があった（理由は後述）。変換前のメッシュを残しておく必要は無いが、上記の理由を説明用に残してある。

パーツモデルの作成Tips

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❏ STL単純変換❏ バッフルモデリング❏ 円筒モデル❏ サブアッセンブリ❏ アッセンブリ

STL単純変換⇒FreeCAD(1)

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41

1

FreeCAD起動

2

42

STLインポート

1

2

4

3

ワークベンチ切り替え

43

1

FreeCADモデルへの変換

44

43

2

1

パーツモデルの保存

45

1

43

2

全パーツモデル（10個）を作成

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STL単純変換モデル完成

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バッフルモデル

バッフルデータ（厚さ＝０）は有限厚さに変更

バッフル構造の問題

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http://mogura7.zenno.info/~et/wordpress/ocse/?p=2372

厚みをつける方法（失敗例）

49

3

2

1

4

オブジェクトの分解

50

1

2

厚みをつける

51

1

3

4

shiftキーを押しながらまとめて選択

2

厚み付け完成

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53

分割モデルの再結合（失敗例）

1

2

3

分割モデルの再結合

54

1

2

3

4

バッフル厚み付け、その２

55

原寸モデル使用

3

4

厚み付けまではOK

56

1

2

57

http://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=3&t=11681&start=10

再結合で失敗

58

縮尺モデル使用

対応策（縮尺モデル使用）

円筒モデル変換

59

円筒のサイズ確認

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円柱モデルを追加⇒サイズを合わせる

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代替回転領域

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本モデルは、メッシュ回転領域を想定した仮想面で、必ずしも原本モデルに寸法を合致させる必要はない。このサイズ如何でメッシュ品質が異なってくるので、ケーススタディ用に2水準作成してある。

shaftStator

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サブアッセンブリ

64

本来はstirrer_baffle に再結合すべきであったが、再結合できなかったので、shaftRoatatingと合

体させた

shaftRotating

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パーツアッセンブリの方法（推奨）

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アッセンブリファイル

パーツファイル

2

3

1

4

Copy & Paste

Copy & Paste 要領

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2Ctrl +C でコピー

Ctrl +V でペースト

1

3

表示ウィンドウにペーストされる

68

名前を変更

69

必要に応じて表示色など変更

70

rotor 完成

71

stator 途中まで同様に作成

失敗例1

72

Copy & Paste

名前を変更

2

1

3

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74

75

失敗例2

Copy & Paste

名前を変更

1

2

3

削除

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keepCellsIntersectingPatches

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AMIstator作成

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1

2

Copy & Paste

3

81

1

ソリッド演算

2

6

4

3

5

82

1

2 4

3

5

83

1 削除（Delキー）

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2

3

1

4

5

AMIstator完成

85

Copy & Paste

名前を変更

1

2

3

削除

stator完成版

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別解

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