各種ソフトを使った計算例


計算例

Elmer


定常熱伝導

薄膜断熱構造体の中央部に入熱を与えた場合の温度分布

  


非定常伝熱計算

左の計算を非定常でした場合.



  
輻射伝熱

輻射による伝熱の計算例.リング型のヒータで,直方体の薄いプレートを加熱する場合の計算をしてみた.




  
構造解析(静解析,モーダル 解析)

表面マイクロマシニングで作った,薄膜ばねーマス系の重力によるたわみの計算,力を与えた場合の変位の計算,固有振動数,固有モードの計算例.  

  


流体解析(静解析,過渡解析)





  
残留応力による反りの計算(Elmer)




静電場

櫛歯型電極間の静電場の計算,キャパシタンスの導出.













  
電 気ー熱ー構造連成解析

連成解析の例.
両端に電圧を与えた場合の電流を計算し,ジュール発熱量を計算する.
発熱量から温度分布を計算する.
温度が変化すると,抵抗率が変化するので,再び電流の計算をする.
これを収束するまで繰り返す.
最後に,熱膨張を計算し,構造体の変形を求める.



  



静電ー構造連成解 析 ( + モデル形状をちょっと変更したとき,メッシュ再作成を簡単にする方法 )

連成解析の例.
片持ち梁と,対抗する面の間に電圧をかけ,梁に働く静電力を計算する.
この力をもとに,梁の変形を計算する.
梁が変形すると,電極間の距離が変化するので,静電力が変わる.
そこで,再び静電力を計算させる.
この時,計算メッシュを更新させる必要があるので,梁の変形を基にして,メッシュを更新する.
これを収束するまで繰り返す.

  
流体ー熱 連成 解析

流体計算と,熱の移流拡散を連成させて,対流(強制対流,自然対流)を解く.

  
辺要素を用いた3次元磁場解析(自作コード)





音叉型振動子(ジャイロ)の振動解析







 


OpenFOAM


 表 面張力差による液滴駆動



  
超撥水面上での液滴ジャンプ現 象 
  


  






CalculiX

コリオリ力が加 わった振動子の固有モード
  

接触解析(書きかけ)

異方性材料(単結晶シリコ ン)の計算


対流)を解く.

音叉型ジャイロスコープ

     
メッシュ荒さと解の関係




調和解析(正弦波励振力に対する応答)




異方性材料(単結晶シリコ ン)の計算















Code Aster (Salome-Meca)


折り返しばねの計算(異方性材料、接点荷重、線荷重、面荷重)



リング型振動子の振動モード
(材料の異方性,結晶方位の指定方法)


コリオリ力が加わった場合の固有モード




音叉の調和解析(コリオリ力あり)




1次元要素の追加(ばね,ダンパーで支持)


結果を表で出力(ASTK)ー共振,調和解析






対称モデルに少しだけ非対称性をもたせる場合
(構造の不完全性によるアンカーロスの計算)







Modal and Harmonic analysis of a symmetric resonator





MEEP

マイクロレンズによる赤外線の集光(MEEP)





各種ソフトの簡単な使い方,コンパイルなど

Elmer(汎用FEM)

Elmer のコンパイル(通常はaptで入れるが,ソースを改造したい ときは自分でコンパイルする)

Elmerで輻射計算時のエラーを修正する方法

VTU書き出しでエラーが生じたら

Elmerによる数値計算(伝熱)

Elmerのユーザー定義関数

Elmerによる数値計算(構造)

Elmerのユーザー定義関数


Salome(グラフィカルなモデル作成)

Salome のインストール

Salomeを使ったモデル作成の簡単な例

対称性のある構造体の対称性を保ったメッシュを作成する方法



gmsh(コマンドでモデル作成)

Gmshを使ったモデル 作成


Paraview(結果表示)

Paraview の使い方


CalculiX

CalculiX のコンパイル

CalculiXの簡単な使い方





OpenFOAM(有限体積法,主にCFD用)

 OpenFOAMのコンパイル(Ver.2.3.1)

SnappyHexMeshに よる要素分割





Gamessによる電子状態の計算

Scilab/Scicos

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