Fluid Analysis流体解析

流体解析プログラム開発

お客様の特殊なニーズに対応した専用ソルバー開発やカスタマイズ、データ変換プログラムなど、流体解析に関わる周辺ツール開発まで、包括的なプログラム開発サービスをご提供します。

流体解析プログラム開発の3つのサービス 専用ソルバー開発 特殊な物理現象に対応 既存ソルバー拡張 + OpenFOAM®等の機能拡張 データ変換・自動化 CSV VTK フォーマット変換・自動処理

流体解析プログラム開発及びカスタマイズ

現象や用途によっては、特殊性が強ために、汎用コードが対応してない又は、対応していてもコストメリットや思い通りの結果が得られないことがあります。こういう時は、メッシャーやソルバープログラムを専用で開発やカスタマイズした方が「ちゃんとした結果を出す」、という本来の目的達成や、精度や計算資源、計算速度の点でメリットが大きかったりします。

専用プログラム開発のメリット

  • 精度向上:特殊な現象に特化した数値モデルの実装
  • 計算速度の改善:目的に応じた最適化による効率的な計算
  • 計算資源の削減:不要な機能を省いた軽量な実装
  • コストメリット:長期的な運用コストの削減
カスタムソルバー開発プロセス 1 要件定義 ・物理現象の把握 ・目標精度の設定 ・性能要件の確認 ・境界条件の検討 2 設計 ・数値手法の選定 ・アルゴリズム設計 ・データ構造の決定 ・並列化の検討 3 実装 ・コーディング ・単体テスト ・デバッグ ・性能最適化 4 検証 ・理論解との比較 ・実験データ検証 ・精度評価 ・性能評価 5 納品・サポート ・ドキュメント作成 ・操作トレーニング ・技術サポート ・継続的な改善

データ変換プログラムの開発

また、入出力データのファイルフォーマットが違うために、過去の貴重なデータが使えない、といった問題は良く起こります。シミュレーションを進めるには、データ変換プログラムを捜したり、もし無ければ作成することになります。こうした周辺作業(周辺プログラム作成も含む)は、意外と時間と手間がかかるために、設計者や解析者にとっては悩ましいことです。

よくある課題と解決策

  • ファイルフォーマット変換:異なるソフト間のデータ互換性確保
  • 過去データの活用:レガシーデータを最新ツールで利用可能に
  • 前処理・後処理ツール:効率的なワークフロー構築
  • バッチ処理ツール:大量データの自動処理
データ変換・自動化ツールの活用シーン 入力データ 旧フォーマット legacy_data.dat CADデータ geometry.step 実験データ experiment.csv データ変換ツール フォーマット変換 座標系変換 単位系変換 出力データ CFDメッシュ mesh.msh 境界条件 boundary.json 可視化データ results.vtk CFD解析 効率的なワークフローで時間とコストを削減

RCCMのサービス

弊社では、大きなプログラムから小さなプログラムに至るまで、お客様のニーズに応じた <プログラム開発+周辺作業>サービスを提供します。豊富な開発実績とノウハウに基づき、お客様の課題解決に最適なソリューションをご提案します。

提供サービス一覧

  • 専用ソルバー開発:特殊な物理現象に対応した計算プログラム
  • 既存ソルバーカスタマイズ:OpenFOAM®等のオープンソースツールの拡張
  • データ変換ツール開発:各種フォーマット間の相互変換
  • 自動化ツール開発:繰り返し作業の効率化
  • AI連携ツール開発:機械学習用データ生成・処理

事例:AI学習用データ作成プログラム

AIで流体計算を行うサロゲートモデル(代理モデル)を作成するためには、形状や計算条件・境界条件をさまざまに変更したCFDの計算を大量に行い、その計算結果を教師データとしてAIに渡す必要があります。このため、自動でパラメータを変更しながら、CFDの計算結果を大量に取得し、AIに渡すためのフレームワークを構築することが重要になります。

AIサロゲートモデル構築の自動化ワークフロー 1. パラメータ設定 形状パラメータ 境界条件 計算条件 2. 自動メッシュ生成 自動形状生成・メッシング 3. CFD大量計算 並列・バッチ処理 4. 結果データ抽出 特徴量・結果の抽出 5. 教師データ生成 入力 形状・条件 出力 流体結果 6. AI機械学習 深層学習・回帰モデル 7. サロゲートモデル完成 高速予測モデル OpenFOAM®からAI学習まで一貫した自動化フレームワーク

サロゲートモデル構築のワークフロー

  • パラメータ自動変更:形状、計算条件、境界条件の自動生成
  • 大量計算の実行:OpenFOAM®による多数のケース自動計算
  • 結果の自動抽出:必要なデータを効率的に収集
  • 教師データ生成:AI学習用フォーマットへの変換
  • サロゲートモデル構築:機械学習による代理モデル作成

弊社ではOpenFOAMの計算からサロゲートモデルを構築するためのプログラムの開発を承っております。お客様の課題に応じたカスタマイズも可能です。

AI連携開発のメリット

  • 計算時間の大幅短縮:サロゲートモデルによる高速予測
  • 最適化の効率化:多数のケースを短時間で評価可能
  • 設計探索の加速:リアルタイムでの設計評価
  • コスト削減:計算資源の効率的な利用

流体解析・ソフトウェア お問い合わせ

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