有限要素法シミュレーション注意点
まず、有限要素法シミュレーションを行うにあたっての注意点として、有限要素法でシミュレーションは単位を持っていないという事です。
どういうことかというと、(0,0),(0,1)を結ぶ線を書きます。
すると、1という直線が出来ますよね。
有限要素法シミュレーションでは1という数字しか、意味を持ってません。
なので、操作側が単位を決定しなければなりません。
つまり、人によって1[m]にもなるし、1[mm]なります。
モデルを作る前に出力したい単位を決定しないといけません。
例を挙げると、長さ:mm , 力:mN , 圧力:kPa , 粘度:kPa・s , 質量:kgです。
矛盾のないように決めないといけません。
筆者はこのことを全く分かっておらず、鉄に流体を流すシミュレーションをしていた時期がありました(笑)
気を付けましょうね。
前置きがながくなりましたね。
本題のADINAでクエット流れのシミュレーション方法を載せていきたいと思います。
くさびモデル作成
まずはモデルの作成です。
くさび作用のモデルを作成していきます。
シミュレーションは2次元で行います。
Model→ Flow Assumptions→Includes Heat TransferとFlow Dimentionを下の画像のようにしてOKを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/Includes-Heat-trancefer11.png?resize=602%2C305&ssl=1)
次に
Model→Materials→Manaze Materials→ Laminarを押し下の画像のようにしてOKを押してください。
因みに、長さ:μm , 圧力:MPa , 粘度:MPa・s , 質量:kgで行っています。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/718ca8e8fd6d8ab0d2d66be96b9eb733.png?resize=487%2C447&ssl=1)
Geometry→Pointsを押し、下の画像のようにしてOKを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/point.png?resize=561%2C393&ssl=1)
下の画像になります。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/point2.png?resize=800%2C797&ssl=1)
Geometry→surface→defineを押し、下の画像のようにしてOKを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/23c53eb633137b340e2f0d8020377b41.png?resize=551%2C515&ssl=1)
下の画像になります。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/cc1bc3d6c212dd7b70f2a9c802609ad6.png?resize=800%2C800&ssl=1)
Model→special Boundary Conditionsを押し、下の画像のようにしてAddを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/wall.png?resize=774%2C546&ssl=1)
下の画像のようにしてOKを押してください。
すべり速度が入れれなくなるので、Slip conditionをYESを忘れないでください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/wall2.png?resize=771%2C541&ssl=1)
Model→Usual Boundary Conditions/loads→Apply→Defineを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/03f38597a66d680059d67b9822334e33.png?resize=506%2C403&ssl=1)
下の画像のようにしてOKを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/cd1d0bd801bd780eb9aef7c3c3e3a3bb.png?resize=408%2C223&ssl=1)
下の画像のようにしてApplyを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/a41828a7367253beae90c5a5b3f54eed.png?resize=500%2C400&ssl=1)
load type : Pressure
Apply to : Line
Defineを押し、下の画像のようにしてOKを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/570b7d0c94b4dc7e44365d69eefa7bde.png?resize=417%2C187&ssl=1)
下の画像のようにしてOKを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/c564437d9ee702e470a67d28cd9897c3.png?resize=501%2C406&ssl=1)
Meshing→Element Groupを押し、下の画像のようにしてOKを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/770b34d2d2ba76dd5d4ca23e70dfb911.png?resize=402%2C380&ssl=1)
Meshing→Mesh Density→surfeceを押し、下の画像のようにしてOKを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/0d2c675da6837d749c882bac7aa82930.png?resize=531%2C419&ssl=1)
下の画像になります。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/fe6230186d36f51bd825e8681c328be1.png?resize=735%2C736&ssl=1)
Meshing→Create Mesh→surfeceを押し、下の画像のようにしてOKを押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/3e17441f335d62f48ba64b7d08a60e38.png?resize=475%2C402&ssl=1)
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/937be436bf65d12e7ac4476c67763587.png?resize=800%2C796&ssl=1)
solution→Date File/Runを押し、下の画像のようにして保存を押してください。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/solution.png?resize=652%2C527&ssl=1)
下の画像になります。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/solution2.png?resize=638%2C441&ssl=1)
ADINA CFDをPost-Processingに変更して下さい。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/pospro.png?resize=689%2C163&ssl=1)
File→Open CFD.por 開く
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/pospro2.png?resize=800%2C476&ssl=1)
下の画像になります。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/pospro3.png?resize=800%2C789&ssl=1)
下の画像が速度ベクトルの計算結果になります。
すべり速度が入ってますね。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/pospro4.png?resize=800%2C777&ssl=1)
下の画像は圧力分布の計算結果になります。
うーん振動してますねー(笑)
メッシュが粗すぎるのか、計算条件が悪かったかもしれません。
あまり考えずに設定したので。
しかし、くさび作用、圧力分布の傾向は出てますね。
これで良しとしましょう。
![](https://i0.wp.com/yuki-ms-eng.com/wp-content/uploads/2019/11/pospro5.png?resize=800%2C795&ssl=1)
まとめ
ADINAはマイナーなシミュレーションソフトといえます。
あまりにも操作方法のサンプルが少なすぎて、筆者も苦労しました。
この記事が少しでも役に立てればと思います。
終わり
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