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OpenFOAMを使い異方性多孔質体を解析する方法

概要前回のブログ記事において多孔質体の抵抗特性が異方性の場合を想定し、Fluentに実装する方法を説明した。今回はOpenFOAMを使い同様の計算を行う方法を説明する。本記事で説明する内容は以下の通りである。 OpenFOAMに標準搭載されて

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OpenFOAMを使った溶岩流の解析

概要今回は、OpenFOAMを使った溶岩流の解析例を紹介する。 📖 参考にした元の論文はここにある。溶岩の流れは、温度を考慮して流動場と自由表面を計算する必要がある。 OpenFOAMには、等温場のニ相流を計算するためにinterFoamというソ

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時空間変動する流入境界条件の開発

概要任意の断面形状の流路に対して時間変動する流入境界条件を設定することを考える。流路断面に流速分布形状を指定する必要があるが、最も単純な指定は一定値である。流れのレイノルズ数が十分大きければこのような一様分布で近似しても問題はない。もしレイ

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Windkesselモデルを用いた血流解析

概要 Windkesselモデルは、血流の動態を簡略化して表現するための数学モデルで、例えば大動脈の圧力と流量の関係を記述するために使われる。 Windkesselはドイツ語で「風船(空気室)」を意味し、弾性容器としての動脈の性質をモデル化して

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近未来予想！AIエージェント時代のCFD解析技術者の役割

Flownexのご紹介参考：Foam-Agent 計算流体力学（CFD）は、流体の挙動を数値的にシミュレーションし、航空宇宙、自動車、エネルギーなどの分野で設計や性能評価に不可欠な技術です。従来、CFD解析は高度な専門知識を必要とし、解析技術

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撹拌解析システムMAXETARO

撹拌の流体シミュレーションは、難易度の高い部類のシミュレーションです。弊社では、撹拌シミュレーションを容易に行えるように、OpenFOAMを使った撹拌解析システムMAXETAROを開発しております。本記事では、MAXETAROの特徴について

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流入する流体を区別して見よう

はじめに流体の流れを計算していると、複数の流入境界から流体が流入し、それらが合流して流出するといった例をよく見かける。例えば、以下の図に示すような例である。このような場合、流入する流体は同じであるかもしれないし、異なる物性値の流体であるかも

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よくわからないOpenFOAM

プロローグ ― この記事を読む人たちへこの記事では、OpenFOAMの経験者向けに、OpenFOAMのよくわからない機能や現象について紹介している。今回は、OpenFOAMをよく知らない人にも雰囲気だけでも分かるようにどのような人向けに、どのよ

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建築・土木業界向け弊社解析事例まとめ

昨今の再開発及び人材不足の傾向から建築・土木業界でも流体解析の利用率が高まって来ています。そこで今まで弊社が手掛けてきた流体解析事例の中でも建築・土木業界向けのものをまとめてみました。 ※URLは全て弊社ホームページの該当記事のものです。\ 造

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流体計算のサロゲートモデルを作成するためのフレームワーク

深層学習の研究の進展に伴い、CFDによる流体計算の代わりに、AIで流体計算を行うサロゲートモデル(代理モデル）が注目されています。一度サロゲートモデルを作ってしまえば、CFDの計算に比べて、計算に使用するメモリ量や、計算時間を小さく抑えられ

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Fluent形式からOpenFOAMの複数領域メッシュへの変換

共役熱伝達問題等の複数領域(multi region)の問題は、TutorialのheatTransfer/chtMultiRegion***のディレクトリーに載っています。しかし、手ほどきにしては込み入った問題だったり、殆どblockMes

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第42回風力エネルギー利用シンポジウムで講演しました

2020年11月27日に開催された第42回風力エネルギー利用シンポジウムで「OpenFOAMによるセミサブ型浮体の作用力の数値シミュレーション (Numerical simulation of forces and moments acting on a semisubmersible floater using OpenFOAM)」という議題で講演しました。内容としては、浮体式洋上風車

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OpenFOAMを使い異方性多孔質体を解析する方法

概要前回のブログ記事において多孔質体の抵抗特性が異方性の場合を想定し、Fluentに実装する方法を説明した。今回はOpenFOAMを使い同様の計算を行う方法を説明する。本記事で説明する内容は以下の通りである。 OpenFOAMに標準搭載されて

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OpenFOAMを使い異方性多孔質体を解析する方法

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異方性多孔質体の計算

概要流体中に置かれた多孔質体を通過する流れ場を計算したい場合がある。多孔質体とは、ミクロ的に見ると固相領域と流体領域が混在した材料であり、一般的には流れ計算を行う際には、多孔質体の流動抵抗を流体に作用する等価な体積力としてモデル化して計算す

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高圧貯水タンクで発生する水撃現象のシミュレーション

概要今回は、Fluentを使った水撃現象（ウォーターハンマー）のシミュレーション例を紹介する。プラント設計や大規模な給水システムにおいて、もっとも警戒すべき物理現象の一つが水撃現象である。特に高圧の貯水タンク（アキュムレータやサージタンクを

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静止液滴形状の理論解

概要水平面上に置かれた静止液滴の形状を理論的に導く興味深い方法を紹介する。ここで説明する手法の元の参照論文は以下である。 📄 Thermodynamics of Sessile Drops on a Rigid Substrate: A Comparison of Two Theories この手法では、静止液滴は表面張力エネルギと重力による位置エネルギーの和が最小になるように形状

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滞留時間の計算理論

概要空気が建物内部を流動している場合を考える。ある流入境界から流入した空気粒子が注目点に到達するまでにかかる時間を空気齢と呼ぶ。一方その注目点から移動を開始した空気粒子が流出境界から出るまでの時間を空気余命と呼ぶ。建築関係の分野では、一般に

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ピトー管の原理

概要ピトー管（Pitot tube）は、流体（主に空気）の速度を測定するための重要な装置で、特に航空機の空気速度（対気速度）測定などに広く使われている。ここでは軸対称モデルを使い、ピトー管のシミュレーションを行ってみた。 💡 本解析の結論一般的に

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pyfluentを使ったパラメトリック解析

概要 pyfluentというpythonモジュールを使うことでpythonからfluentを実行可能であることは、以前のブログ記事においていくつか紹介した。 pyfluentは、現在活発に開発が進められておりgithubレポジトリを見るとほぼ毎

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異方性多孔質体の計算

概要流体中に置かれた多孔質体を通過する流れ場を計算したい場合がある。多孔質体とは、ミクロ的に見ると固相領域と流体領域が混在した材料であり、一般的には流れ計算を行う際には、多孔質体の流動抵抗を流体に作用する等価な体積力としてモデル化して計算す

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噴水のメカニズム

概要ヘロンの噴水は、古代ギリシャの発明家ヘロンによって考案された、外からエネルギーを加えることなく、水が噴き出すように見える噴水である。ヘロンの噴水は三個のタンクとそれらを接続する三個のパイプから構成されている。 💡 ヘロンの噴水の原理一見する

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実在気体モデルの効果

概要気体を対象として流体現象を調べる場合、圧力が極めて高い、あるいは温度が極めて低いような条件では、気体は理想気体として扱うことが不適切となる。これは、 (1)気体分子間に作用する引力の効果 (2)全容積に占める気体分子自体の体積の影響が無視で

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ハルトマン流れ

概要電磁場と流体が連成する問題を扱う手法には、電気流体力学(EHD)、電磁流体力学(MHD)などがある。 MHD解析では、導電性流体を想定し、アンペールの法則に含まれる変位電流の項を無視して、流れ場と電磁場を計算するここではMHD解析の例とし

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ダイラタント流体の流れ

概要流体の運動は粘度の影響を受ける。粘度はずり応力（せん断応力）とずり速度（せん断速度）の比として定義される。代表的な流体のずり速度とずり応力の関係を以下の図に示す。ダイラタント流体とはずり速度の増加に伴い、ずり応力が急激に増加する非ニュー

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渦輪の解析

概要ヘルムホルツの渦定理によれば、完全流体中に発生した渦には以下の特性がある。渦糸に沿ってその強さ（渦度×渦糸断面積）は同じである渦糸は流体中で消滅することはなく、境界部にまで伸びているか閉じたリング状になっているかである渦のない運動は永遠

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多重入れ子メッシュを使った解析

概要流体の内部に回転する物体がある場合を、Ansys Fluentに適用することを考える。以前紹介したブログ記事においては、メッシュが入れ子関係になっており、親メッシュが回転しつつ、同時に子メッシュも回転している場合を想定し解析の手順を示した

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ベイズ最適化のfluentへの適用

概要 Ansys Fluentを使った流体解析において得られた計算結果を、ある目的関数を最大化（最小化）することで最適化したい場合がある。 fluentには標準でアジョイント法などの最適化ツールが実装されており、一般的にはこの手法を使うことで、形状、境界

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インクジェットの液滴表面張力

概要インクジェット印刷の特徴は、インクを微細な液滴として吹きつけ、文字や図柄、色を表現することにあり、吹きつけられた微細なインクの液滴ひとつひとつの小さなドットが連続したり集積して面を構成することで、文字やグラフィックを紙の上に表現している

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自然対流計算におけるブーシネスク近似の拡張

概要今回は矩形の閉鎖領域内における自然対流の計算を紹介する。対象とする流体は水である。水密度は温度が4[℃]付近で最大となるが、水温が4[℃]をまたがって変動する場合を計算した。熱膨張係数の符号が変化することになるため、ここではブーシネスク

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毛細管現象のシミュレーション

概要水たまりに微小な円筒空洞があるパイプ（毛管）を挿入すると毛管内の水面位置が上昇する。また、水銀（常温で液体）たまりに毛管を挿入すると毛管内の自由表面位置は周辺の液面位置よりも下降している。これらは毛細管現象として知られている。メニスカス

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Fluentの凝固・融解モデルと理論解の比較

はじめに Ansys Fluentでは，凝固や融解が（純金属の凝固・融解のように）特定の温度で，発生する流体流れの問題を解析することができます．Ansys Fluentでは，固液の接触領域を明示的に追跡する代わりに，エンタルピー・空隙率法を使用しています

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回転座標系を使った解析

概要回転する境界がある流体の流れを解析する場合、座標系を変換したほうが便利な場合がある。例えば円筒形のタンク内を撹拌用のブレードが回転している場合、回転ブレードを静止させておき、周囲のタンクが回転していると考える方が簡単である。ただし、この

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ラバルノズルを通過する流れ

概要圧縮性流体を加速するためにラバルノズルという装置が使われる。ここでは、 ① 理論解の導出 ② Ansys Fluentを使った解析結果について紹介する。 ❗ なお参考にした解析モデルは、fluentの検証計算例で使用されているものである。 ❗ 下記サイトは、An

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ブランコに乗った水槽

概要物体が移動している状況をシミュレーションしているとする。その際に物体に固定された座標系に基づき計算結果を評価したい場合があるはずである。例えば移動しているタンクの自由表面形状を、タンクに固定された座標系に基づき表示する場合などである。 Ansys

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オーバーセット法の例

概要前報において入れ子になったスライディングメッシュを使った解析事例を紹介した。回転するメッシュの境界は回転対称な形状である必要があり、解析対象によっては適用できない場合もある。例えば、インペラーの回転半径が大きく隣接するインペラーと相互に

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謹賀新年 2024年

謹賀新年 2024年本年も、どうぞよろしくお願いいたします。 📌 この年賀状はAnsys Fluentで風見辰まわりの流れを解析し、結果をAnsys EnSightで可視化しております。

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入れ子になったスライディングメッシュ

概要 Ansys Fluentでは入れ子になったスライディングメッシュを扱うことが可能である。ここでは簡単な二次元モデルを使い、検証計算を行ってみた。以下に解析の手順を示す。なお流体の混合の様子を可視化するためにユーザ定義変数(UDS)を同時に計算する

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こんがりネズミ2

概要この記事では、輻射および自然対流の効果を考慮した加熱炉について、以前に紹介したこんがりネズミの記事と同じモデルを使用して、ANSYS Fluent で実施に解析する方法を紹介します。 👉 本記事で使用しているデータを入手したい場合は、弊社に問合せください

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潜水艇タイタン:深海における気泡の爆縮シミュレーション

概要先日、大西洋沖において潜水艇タイタンが深海において遭難する事故が発生したことは記憶に新しい。事故原因についての詳細は不明であるが、深海での水圧に耐えられずに潜水艇は圧潰したのではないかと言われている。そこで、今回は流体力学的観点から、深

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fluentの計算結果からカーペット図を作成

はじめに解析結果を評価する際に、コンター図を表示して値の大小を色で表示することができます。一般には、これで問題ないと思いますが、直感的に値の分布を把握するために、三次元的にコンター図を表示したい場合もあると思います。三次元的なコンター図とは

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等価な流体力ベクトルの図表示

はじめに fluentで流体解析を行う目的の一つは、物体に作用す流体力を評価することです。粘性流体の場合、全流体力は、圧力と粘性力の和として表されます。境界面に作用する流体力を積分する（すなわち足し合わせる）と一個のベクトルになります。これは

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PyFluentを使ってみた（その３）

はじめに新しいバージョンのAnsys Fluentでは、 PyFluentのバージョンも上がり、使い勝手も大きく向上しているようです。今回は、PyFluentに関連する話題として、Ansys Python ManagerとPython Consoleについて記

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PySystemCouplingを触ってみました

はじめに Ansys社はMITライセンスで、Pythonのパッケージを展開しています。当ブログでも過去に、 PyFluentを使ってみた（その１） PyFluentを使ってみた（その２）で紹介しています。最近、流体‐構造物相互作用（FSI）問題を

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流体-構造物相互作用（FSI）問題

TurekとHronのベンチマーク問題よく利用されているFSI検証問題に、TurekとHronの “Proposal for Numerical Benchmarcking of Fluid-Structure Interaction between an Elastic Object and Laminar Incompressible Flow”1 というものがあります。以下のような２次元領域が対象です（図表式等の引用は上記資料からです

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FluentとChemkin-Pro（Rotating Disk CVD Reactor）

CVDとは？半導体製造では，回転ディスクCVD（Chemical Vapor Deposition:化学蒸着法）反応器を用い薄膜を形成させます．このときの薄膜の堆積やエッチング速度を特定するのには数値シミュレーションが役立ちます．CVDは化学種の輸送，

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PyFluentを使ってみた（その２）

はじめに今回は、PyFluentを使ってパラメトリック解析を行ってみます。まず、Ansys Fluentのパラメトリック解析について簡単にまとめておきます。パラメトリック解析とは任意のパラメータを指定して、パラメータ値を変化させて解析を行うこ

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PyFluentを使ってみた（その１）

はじめに Ansys Fluent v2022R2には新機能としてPyFluentが実装されました。これは pythonからfluentを呼び出すための実行環境になっており、pythonで使用可能なモジュールを呼び出して、fluentの計算結果を処理するなどの操作が

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軸対称解析モデルの結果を3Dに変換する

はじめに ANSYS Fluentを使用して、軸対称解析モデルで計算した後に、3次元で結果を見たいという要望がしばしばあります。しかし、Fluentには、2次元と3次元の解析モジュールが分かれていることもあり、軸対称解析モデルの結果を3次元的に見る機能

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表面張力と液滴振動

本記事の具体的な操作は、無料体験セミナーで受講できます。 🔶 Ansys Fluent 無料体験セミナー開催中 !!! 表面張力とは？液相の分子間力によって，液相の表面が収縮して，可能な限り小さな面積となるように力が働くことを表面張力といいます．異なる相を扱う場合に表面張力

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ANSYS流体解析ソフトウェアのお勧めマシン構成

ANSYSの流体解析ソフトウェアは、ANSYS FLUENT、 Ansys CFXなどの主要な熱流体解析ソフトを含む形で、 Ansys CFD PremiumやAnsys CFD Enterpriseといったパッケージ商品として販売されています。ところで、こういったANSYSの流

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Ansys OptiSLangを用いたAnsys Fluentの感度解析と最適化

Ansys OptiSLangを用いたAnsys Fluentの感度解析と最適化 Ansys OptiSLangを用いて、 ANSYS Fluentの感度解析と最適化を行った動画を作成しました。お問い合わせやご相談等は、こちらからお寄せください。 ✉️ お問い合わせ

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撹拌解析システムMAXETARO

撹拌の流体シミュレーションは、難易度の高い部類のシミュレーションです。弊社では、撹拌シミュレーションを容易に行えるように、OpenFOAMを使った撹拌解析システムMAXETAROを開発しております。本記事では、MAXETAROの特徴について

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くしゃみ時の飛沫粒子の挙動シミュレーション～フェイスシールドの効果検証～

くしゃみ時の飛沫粒子の挙動シミュレーション ANSYS Fluentにてインフルエンザ、COVID-19などの感染症では、ウイルスがくしゃみなどの飛沫によって撒き散らされると言われています。飛沫の影響を受けないようにするためにソーシャルディスタンスをと

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電子機器内の空気粒子軌跡

電子機器内の空気粒子軌跡 ANSYS Fluentを用いて、電子機器内の空気粒子軌跡の動画を作成しました。詳しくは、下記リンクをご覧ください。 🔶 電子機器内の空気粒子軌跡

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造波解析　平面波　汀近傍

造波解析平面波汀近傍 ANSYS Fluentを用いて造波解析を行い、 2次元平面波の汀近傍の波の挙動をシミュレーションしました。詳しくは、下記リンクをご覧ください。 🔶 造波解析

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施設内水流解析

施設内水流解析 ANSYS Fluentにて施設内水流解析を行った計算結果です。 ▶️ 水の速度分布を示しております。 ▶️ 水の自由表面挙動を示しております。詳しくは、下記リンクをご覧ください。 🔶 施設内水流解析

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表面張力を考慮したマイクロチャネルの液面

表面張力を考慮したマイクロチャネルの液面 ANSYS Fluentにて表面張力を考慮したマイクロチャネルの液面のアニメーションを作成しました。詳しくは、下記リンクをご覧ください。 🔶 表面張力を考慮したマイクロチャネルの液面

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風車気流解析

風車気流解析 ANSYS Fluentにて二枚翼風車について、空気流れの数値シミュレーションを行い、空気粒子が風車を通過する際の軌跡を表示しました。解析は、ロータ直径10m、風速10m/sの場合です。詳しくは、下記リンクをご覧ください。 🔶 風車気流解析

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建築・土木業界向け弊社解析事例まとめ

昨今の再開発及び人材不足の傾向から建築・土木業界でも流体解析の利用率が高まって来ています。そこで今まで弊社が手掛けてきた流体解析事例の中でも建築・土木業界向けのものをまとめてみました。 ※URLは全て弊社ホームページの該当記事のものです。\ 造

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鋳造・凝固シミュレーション

概要鋳型の空隙部に溶湯を注入し、複雑な形状の金属製品を製造する技術は広く使われています。しかし、溶湯の流れは鋳型の内部で生じており、また高温であることから流れ場、温度場の詳細を把握するのは困難です。数値シミュレーションを使うことにより溶湯流

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Fluent形式からOpenFOAMの複数領域メッシュへの変換

共役熱伝達問題等の複数領域(multi region)の問題は、TutorialのheatTransfer/chtMultiRegion***のディレクトリーに載っています。しかし、手ほどきにしては込み入った問題だったり、殆どblockMes

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塗装液膜の挙動計算

鉛直の壁面にスプレーで液膜を吹き付けて形成される塗装液膜の挙動を、 ANSYS Fluentを用いて計算しました。塗装はエアブラスト噴霧器で噴射されており、中心から流出する高速の空気流れにより微粒化されることになります。下図のように、中心軸を囲むリング

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Ansys Fluent UDF・UDSを用いたカスタマイズ入門

Ansys Fluent UDF・UDSを用いたカスタマイズ入門 ANSYS Fluentのユーザー定義関数(UDF)およびユーザー定義スカラー(UDS)を用いたカスタマイズの入門ムービーです。

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ANSYS Fluent 2020

ANSYS Fluentは世界で最も使用されているCFDソフトウェアで、最も信頼性の高いCFDソフトウェアの１つです。日本でCFDを導入している大企業なら大抵は所有しているように思います。歴史を紐解けば、Fluentは、1979年に英国のシェフィール

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こんがりネズミ

熱輻射による加熱は、産業界において重要な処理過程になっています。熱輻射は高温度になるほどその効果が顕著になり、熱移動の媒体を必ずしも必要としません（真空中でも可能です）。モデル・設定輻射熱の輸送方程式は、一般的に以下のような式で記述されます

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攪拌タンクの流れ

タンク側面に4枚のバッフル板、底面付近に空気を吹き込むためのリング状のスパージャがあります。回転シャフトには、rushton翼（ディスクタービン翼）、およびパドル翼が取り付けられています。 Your browser does not support the video tag. 空気はスパージャから0.05 m/sで

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円管内の表面張力駆動流れ

テーパ部分で結合された左右で直径比率が 1:2 の円管において、テーパ部分を覆うように液体（水）を注入したあとの、液面の動きをVOFを用いて調べてみました。（２次元軸対称モデル、VOF、重力は考慮していません。） Your browser does not support the video tag. Your browser does not support the video tag. 管壁

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グラスに液体を注ぐ...

日常的に何気なく行っている行為でも再現しようとすると実は複雑な物理法則に従っていることが分かります。下の図はOversetメッシュを使用してデカンタからグラスにワインを注ぐ様子を、ANSYS Fluentで計算した例です。デカンタを使用してワ

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高圧貯水タンクで発生する水撃現象のシミュレーション

概要今回は、Fluentを使った水撃現象（ウォーターハンマー）のシミュレーション例を紹介する。プラント設計や大規模な給水システムにおいて、もっとも警戒すべき物理現象の一つが水撃現象である。特に高圧の貯水タンク（アキュムレータやサージタンクを

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OpenFOAMを使った溶岩流の解析

概要今回は、OpenFOAMを使った溶岩流の解析例を紹介する。 📖 参考にした元の論文はここにある。溶岩の流れは、温度を考慮して流動場と自由表面を計算する必要がある。 OpenFOAMには、等温場のニ相流を計算するためにinterFoamというソ

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物理学に基づくニューラルネットワーク（PINNs）を使った流体解析

1. 概要 PINNs（Physics-Informed Neural Networks）は、偏微分方程式や常微分方程式で表される物理法則をニューラルネットワークの損失関数に組み込み、データと物理法則の両方を考慮して解を導く解析手法である。 💡 PINNsの特徴 ✅

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物理学に基づくニューラルネットワーク（PINNs）を使った流体解析

1. 概要 PINNs（Physics-Informed Neural Networks）は、偏微分方程式や常微分方程式で表される物理法則をニューラルネットワークの損失関数に組み込み、データと物理法則の両方を考慮して解を導く解析手法である。 💡 PINNsの特徴 ✅

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1. 概要 PINNs（Physics-Informed Neural Networks）は、偏微分方程式や常微分方程式で表される物理法則をニューラルネットワークの損失関数に組み込み、データと物理法則の両方を考慮して解を導く解析手法である。 💡 PINNsの特徴 ✅

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時空間変動する流入境界条件の開発

概要任意の断面形状の流路に対して時間変動する流入境界条件を設定することを考える。流路断面に流速分布形状を指定する必要があるが、最も単純な指定は一定値である。流れのレイノルズ数が十分大きければこのような一様分布で近似しても問題はない。もしレイ

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Windkesselモデルを用いた血流解析

概要 Windkesselモデルは、血流の動態を簡略化して表現するための数学モデルで、例えば大動脈の圧力と流量の関係を記述するために使われる。 Windkesselはドイツ語で「風船(空気室)」を意味し、弾性容器としての動脈の性質をモデル化して

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静止液滴形状の理論解

概要水平面上に置かれた静止液滴の形状を理論的に導く興味深い方法を紹介する。ここで説明する手法の元の参照論文は以下である。 📄 Thermodynamics of Sessile Drops on a Rigid Substrate: A Comparison of Two Theories この手法では、静止液滴は表面張力エネルギと重力による位置エネルギーの和が最小になるように形状

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球形粒子の運動におけるマグナス揚力の効果

概要以前のブログ記事においては、球形粒子に作用するサフマン揚力の影響を調べた。今回は、球形粒子にマグナス揚力が作用している場合の効果を調べた。サフマン揚力は流速の空間勾配がある場合に発生する揚力であるのに対して、マグナス揚力は粒子自体が回転

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ダイラタント流体の流れ

概要流体の運動は粘度の影響を受ける。粘度はずり応力（せん断応力）とずり速度（せん断速度）の比として定義される。代表的な流体のずり速度とずり応力の関係を以下の図に示す。ダイラタント流体とはずり速度の増加に伴い、ずり応力が急激に増加する非ニュー

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球形粒子の運動におけるサフマン揚力の効果

概要流体中を球形粒子が移動する際に、粒子には様々な流体力が作用している。ここではサフマン揚力に注目し、どのような特性があるかを調べてみた。サフマン揚力は流体中に速度勾配が存在する場合に粒子に作用する力である。簡単のため抗力、浮力、サフマン揚

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ラバルノズルを通過する流れ

概要圧縮性流体を加速するためにラバルノズルという装置が使われる。ここでは、 ① 理論解の導出 ② Ansys Fluentを使った解析結果について紹介する。 ❗ なお参考にした解析モデルは、fluentの検証計算例で使用されているものである。 ❗ 下記サイトは、An

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潜水艇タイタン:深海における気泡の爆縮シミュレーション

概要先日、大西洋沖において潜水艇タイタンが深海において遭難する事故が発生したことは記憶に新しい。事故原因についての詳細は不明であるが、深海での水圧に耐えられずに潜水艇は圧潰したのではないかと言われている。そこで、今回は流体力学的観点から、深

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近未来予想！AIエージェント時代のCFD解析技術者の役割

Flownexのご紹介参考：Foam-Agent 計算流体力学（CFD）は、流体の挙動を数値的にシミュレーションし、航空宇宙、自動車、エネルギーなどの分野で設計や性能評価に不可欠な技術です。従来、CFD解析は高度な専門知識を必要とし、解析技術

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Flownexのご紹介

Flownexのご紹介 Flownexは、流体が主要な要因となる現実世界の流れと熱伝達システムの挙動を研究することを可能にするシミュレーションソフトウェアです。特に、熱水力学システムの設計と統合に用いられるシステムおよびサブシステムレベルの1

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Ansys SpaceClaimからAnsys Discoveryへの移行

Ansys SpaceClaimからAnsys Discoveryへの移行この移行は、AnsysがDiscoveryを将来の主要な3D設計およびシミュレーションプラットフォームとして位置づけるため強く推奨されています。 Discoveryは、堅牢なモデリ

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DualSPHysics‐骨材入りコンクリートの流動シミュレーション

DualSPHysics‐骨材入りコンクリートの流動シミュレーションこの動画では、オープンソースの粒子法シミュレーションソフトウェア「DualSPHysics」と、そのGUIである「DesignSPHysics」を活用し、骨材を含むコンクリ

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Ansys Fluentを用いた毛細管現象のシミュレーション

Ansys Fluentを用いた毛細管現象のシミュレーション水たまりに、微小な円筒空洞があるパイプ、毛管をたまりに挿入すると、毛管内の水面位置が上昇します。また、水銀は常温で液体ですが、水銀をたまりに挿入すると、毛管内の自由表面位置は周辺の液面位置よ

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Ansys Fluentによる鋳造・凝固シミュレーション

Ansys Fluentによる鋳造・凝固シミュレーションこの動画では、アンシスFluentを用いて、鋳型内部における溶湯の流動状態、温度分布を数値シミュレーションした例を示します。

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Ansys Fluent 輻射熱による加熱シミュレーション

Ansys Fluent 輻射熱による加熱シミュレーションこの動画では、アンシスFluentを用いて、加熱炉内に、ネズミの置物を置いた場合に、どのように放射強度、および温度が変化していくかを計算してみました。

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Ansys Fluentを用いた破裂板から流出するガスの流れ

Ansys Fluentを用いた破裂板から流出するガスの流れこの動画では、Ansys Fluentを用いて、破裂板の破損箇所から噴出する高圧のガスの流れを数値シミュレーションしています。

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Ansys Fluentによるビル風シミュレーション

Ansys Fluentによるビル風シミュレーションこの動画では、Ansys Fluentを用いて、ビル風の数値シミュレーションをしています。

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Ansys Fluentによるコンクリート流動シミュレーション

Ansys Fluentによるコンクリート流動シミュレーションこの動画では、Ansys Fluentを用いて、コンクリートの流動を数値シミュレーションしています。

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有限要素法の解析結果

有限要素法の解析結果この動画では、有限要素法プログラムの解析結果について、精度等の評価・認識に関しての、基本的な傾向や注意点について説明します。有限要素法の解の精度の説明は、以下の文献を参考にしています。より詳しい内容は、文献の第9章をご覧

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不飽和特性グラフ入門

不飽和特性グラフ入門以下の動画では、地下水の流動解析において、土壌中の不飽和水分移動を計算する際に不可欠な、水分特性曲線と比透水係数の曲線とからなる、不飽和特性グラフについて、概略を説明します。不飽和特性グラフの例は、ファン・ゲヌフテンによ

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Runge-Kutta4_5法による流速ベクトル場の流線

Runge-Kutta4_5法による流速ベクトル場の流線流体解析のポスト処理では、流速ベクトル場の流線を描いて、流れがどこに向かうのかを確認することが多々あります。また、流れ場を逆にたどって、逆流跡線を作って、流れがどこから来たのかを確認す

記事

ドーナツとマグカップの位相同型動画

はじめに数学には位相同型、あるいは同相という概念があります。よくある例として、マグカップを連続的に変形していくとドーナツにできるので、位相幾何学的には両者を区別することができません、のような説明を聞いたことがある人は多いかもしれません。本記

記事

藤井聡太８冠の出現確率の一推定

はじめに本記事では、藤井聡太８冠という極めて稀な存在を現在、目撃している状況下において、このようなことがいかほど稀かを確認するために、藤井聡太８冠の出現確率を推定してみました。藤井聡太８冠の推定レーティング値まず、下表の藤井８冠の直近30対

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近未来予想！AIエージェント時代のCFD解析技術者の役割

Flownexのご紹介参考：Foam-Agent 計算流体力学（CFD）は、流体の挙動を数値的にシミュレーションし、航空宇宙、自動車、エネルギーなどの分野で設計や性能評価に不可欠な技術です。従来、CFD解析は高度な専門知識を必要とし、解析技術

記事

CFDのAIアドバイザー？？（４）

はじめに以前の記事 CFDのAIアドバイザー？？ CFDのAIアドバイザー？？（２） CFDのAIアドバイザー？？（３）では、流体解析のどんな質問にも答えてくれるAIアドバイザーを紹介してきました。そして、ようやく、各CAEソフトウェア製品に特化

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Flownexのご紹介

Flownexのご紹介 Flownexは、流体が主要な要因となる現実世界の流れと熱伝達システムの挙動を研究することを可能にするシミュレーションソフトウェアです。特に、熱水力学システムの設計と統合に用いられるシステムおよびサブシステムレベルの1

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DualSPHysics‐骨材入りコンクリートの流動シミュレーション

DualSPHysics‐骨材入りコンクリートの流動シミュレーションこの動画では、オープンソースの粒子法シミュレーションソフトウェア「DualSPHysics」と、そのGUIである「DesignSPHysics」を活用し、骨材を含むコンクリ

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技術者が知るべき　SPHとDEMの連成セミナー

技術者が知るべき SPHとDEMの連成セミナー ANSYS Rockyは、粒子ベースのシミュレーション法の1つであるDEMを通じて、複雑な粒子形状や粒径分布を持つバルク材料の挙動を迅速かつ正確に解析できる強力なツールです。このセミナーでは、初心者向けにA

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Ansys SpaceClaimからAnsys Discoveryへの移行

Ansys SpaceClaimからAnsys Discoveryへの移行この移行は、AnsysがDiscoveryを将来の主要な3D設計およびシミュレーションプラットフォームとして位置づけるため強く推奨されています。 Discoveryは、堅牢なモデリ

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ANSYS流体解析ソフトウェアのお勧めマシン構成

ANSYSの流体解析ソフトウェアは、ANSYS FLUENT、 Ansys CFXなどの主要な熱流体解析ソフトを含む形で、 Ansys CFD PremiumやAnsys CFD Enterpriseといったパッケージ商品として販売されています。ところで、こういったANSYSの流

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複雑曲線と円周のロフト処理

測定データをCAD化したり、CAEのためのモデル化をしたりする場合に、しばしば、複雑な曲線と円周の間をロフト処理によって、曲面でつなげたい場合があります。これを通常のCADソフトウェアで、ロフト処理すると、無理につなげようとしてエラーを出し

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Ansys SpaceClaimからAnsys Discoveryへの移行

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DualSPHysics‐骨材入りコンクリートの流動シミュレーション

DualSPHysics‐骨材入りコンクリートの流動シミュレーションこの動画では、オープンソースの粒子法シミュレーションソフトウェア「DualSPHysics」と、そのGUIである「DesignSPHysics」を活用し、骨材を含むコンクリ

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技術者が知るべき　SPHとDEMの連成セミナー

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SPH法の可視化２

はじめに以前の記事のSPH法の可視化では、 SPlisHSPlasHから出力された SPH法の計算結果をレイトレーシングを用いて可視化しました。今回は、DualSPHysicsの結果に対して、リアリティのある動画を作成します。 DualSPHys

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SPH法の可視化

コンピュータ・グラフィックスの分野では、粒子ベースの流体解析がよく使用されます。粒子ベースのシミュレーション手法には、DEM法(Distinct Element Method)や、SPH法(Smoothed Particle Hydrodynamics)、 MPS法(Movi

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FEBio：生体組織や生体材料の解析に特化した非線形有限要素解析ソフトウェア

概要流体と構造の連成解析を行う場合、一つのプログラムでこれらの解析を実行できれば非常に便利である。このような機能を有するプログラムにFEBioというソフトウエアがある。 FEBioは、生体組織や生体材料の解析に特化した非線形有限要素解析ソフト

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異方性多孔質体の計算

概要流体中に置かれた多孔質体を通過する流れ場を計算したい場合がある。多孔質体とは、ミクロ的に見ると固相領域と流体領域が混在した材料であり、一般的には流れ計算を行う際には、多孔質体の流動抵抗を流体に作用する等価な体積力としてモデル化して計算す

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噴水のメカニズム

概要ヘロンの噴水は、古代ギリシャの発明家ヘロンによって考案された、外からエネルギーを加えることなく、水が噴き出すように見える噴水である。ヘロンの噴水は三個のタンクとそれらを接続する三個のパイプから構成されている。 💡 ヘロンの噴水の原理一見する

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技術者が知るべき　SPHとDEMの連成セミナー

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球形粒子の運動におけるマグナス揚力の効果

概要以前のブログ記事においては、球形粒子に作用するサフマン揚力の影響を調べた。今回は、球形粒子にマグナス揚力が作用している場合の効果を調べた。サフマン揚力は流速の空間勾配がある場合に発生する揚力であるのに対して、マグナス揚力は粒子自体が回転

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実在気体モデルの効果

概要気体を対象として流体現象を調べる場合、圧力が極めて高い、あるいは温度が極めて低いような条件では、気体は理想気体として扱うことが不適切となる。これは、 (1)気体分子間に作用する引力の効果 (2)全容積に占める気体分子自体の体積の影響が無視で

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ハルトマン流れ

概要電磁場と流体が連成する問題を扱う手法には、電気流体力学(EHD)、電磁流体力学(MHD)などがある。 MHD解析では、導電性流体を想定し、アンペールの法則に含まれる変位電流の項を無視して、流れ場と電磁場を計算するここではMHD解析の例とし

記事

ハルトマン流れ

概要電磁場と流体が連成する問題を扱う手法には、電気流体力学(EHD)、電磁流体力学(MHD)などがある。 MHD解析では、導電性流体を想定し、アンペールの法則に含まれる変位電流の項を無視して、流れ場と電磁場を計算するここではMHD解析の例とし

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Ansys Fluentを用いた毛細管現象のシミュレーション

Ansys Fluentを用いた毛細管現象のシミュレーション水たまりに、微小な円筒空洞があるパイプ、毛管をたまりに挿入すると、毛管内の水面位置が上昇します。また、水銀は常温で液体ですが、水銀をたまりに挿入すると、毛管内の自由表面位置は周辺の液面位置よ

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Ansys Fluentによる鋳造・凝固シミュレーション

Ansys Fluentによる鋳造・凝固シミュレーションこの動画では、アンシスFluentを用いて、鋳型内部における溶湯の流動状態、温度分布を数値シミュレーションした例を示します。

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Ansys Fluentによるコンクリート流動シミュレーション

Ansys Fluentによるコンクリート流動シミュレーションこの動画では、Ansys Fluentを用いて、コンクリートの流動を数値シミュレーションしています。

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インクジェットの液滴表面張力

概要インクジェット印刷の特徴は、インクを微細な液滴として吹きつけ、文字や図柄、色を表現することにあり、吹きつけられた微細なインクの液滴ひとつひとつの小さなドットが連続したり集積して面を構成することで、文字やグラフィックを紙の上に表現している

記事

毛細管現象のシミュレーション

概要水たまりに微小な円筒空洞があるパイプ（毛管）を挿入すると毛管内の水面位置が上昇する。また、水銀（常温で液体）たまりに毛管を挿入すると毛管内の自由表面位置は周辺の液面位置よりも下降している。これらは毛細管現象として知られている。メニスカス

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ブランコに乗った水槽

概要物体が移動している状況をシミュレーションしているとする。その際に物体に固定された座標系に基づき計算結果を評価したい場合があるはずである。例えば移動しているタンクの自由表面形状を、タンクに固定された座標系に基づき表示する場合などである。 Ansys

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気泡の長軸・短軸の算出

はじめに CFDで気泡の挙動を解析した際に、気泡の長軸・短軸を求めたいことがあります。しかし、気泡の形状は様々ですので、一般には長軸・短軸を定義するのが難しいかもしれません。そこで、気泡を楕円体と仮定して、楕円体の長軸・短軸を求めるのも一案で

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表面張力と液滴振動

本記事の具体的な操作は、無料体験セミナーで受講できます。 🔶 Ansys Fluent 無料体験セミナー開催中 !!! 表面張力とは？液相の分子間力によって，液相の表面が収縮して，可能な限り小さな面積となるように力が働くことを表面張力といいます．異なる相を扱う場合に表面張力

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第42回風力エネルギー利用シンポジウムで講演しました

2020年11月27日に開催された第42回風力エネルギー利用シンポジウムで「OpenFOAMによるセミサブ型浮体の作用力の数値シミュレーション (Numerical simulation of forces and moments acting on a semisubmersible floater using OpenFOAM)」という議題で講演しました。内容としては、浮体式洋上風車

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円管内の表面張力駆動流れ

テーパ部分で結合された左右で直径比率が 1:2 の円管において、テーパ部分を覆うように液体（水）を注入したあとの、液面の動きをVOFを用いて調べてみました。（２次元軸対称モデル、VOF、重力は考慮していません。） Your browser does not support the video tag. Your browser does not support the video tag. 管壁

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グラスに液体を注ぐ...

日常的に何気なく行っている行為でも再現しようとすると実は複雑な物理法則に従っていることが分かります。下の図はOversetメッシュを使用してデカンタからグラスにワインを注ぐ様子を、ANSYS Fluentで計算した例です。デカンタを使用してワ

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Ansys Fluentを用いた毛細管現象のシミュレーション

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ダイラタント流体の流れ

概要流体の運動は粘度の影響を受ける。粘度はずり応力（せん断応力）とずり速度（せん断速度）の比として定義される。代表的な流体のずり速度とずり応力の関係を以下の図に示す。ダイラタント流体とはずり速度の増加に伴い、ずり応力が急激に増加する非ニュー

記事

球形粒子の運動におけるサフマン揚力の効果

概要流体中を球形粒子が移動する際に、粒子には様々な流体力が作用している。ここではサフマン揚力に注目し、どのような特性があるかを調べてみた。サフマン揚力は流体中に速度勾配が存在する場合に粒子に作用する力である。簡単のため抗力、浮力、サフマン揚

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ダイラタント流体の流れ

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球形粒子の運動におけるサフマン揚力の効果

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Ansys Fluentによる鋳造・凝固シミュレーション

Ansys Fluentによる鋳造・凝固シミュレーションこの動画では、アンシスFluentを用いて、鋳型内部における溶湯の流動状態、温度分布を数値シミュレーションした例を示します。

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渦輪の解析

概要ヘルムホルツの渦定理によれば、完全流体中に発生した渦には以下の特性がある。渦糸に沿ってその強さ（渦度×渦糸断面積）は同じである渦糸は流体中で消滅することはなく、境界部にまで伸びているか閉じたリング状になっているかである渦のない運動は永遠

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Ansys Fluent 輻射熱による加熱シミュレーション

Ansys Fluent 輻射熱による加熱シミュレーションこの動画では、アンシスFluentを用いて、加熱炉内に、ネズミの置物を置いた場合に、どのように放射強度、および温度が変化していくかを計算してみました。

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Ansys Fluent 輻射熱による加熱シミュレーション

Ansys Fluent 輻射熱による加熱シミュレーションこの動画では、アンシスFluentを用いて、加熱炉内に、ネズミの置物を置いた場合に、どのように放射強度、および温度が変化していくかを計算してみました。

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こんがりネズミ2

概要この記事では、輻射および自然対流の効果を考慮した加熱炉について、以前に紹介したこんがりネズミの記事と同じモデルを使用して、ANSYS Fluent で実施に解析する方法を紹介します。 👉 本記事で使用しているデータを入手したい場合は、弊社に問合せください

記事

こんがりネズミ

熱輻射による加熱は、産業界において重要な処理過程になっています。熱輻射は高温度になるほどその効果が顕著になり、熱移動の媒体を必ずしも必要としません（真空中でも可能です）。モデル・設定輻射熱の輸送方程式は、一般的に以下のような式で記述されます

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Ansys Fluentを用いた破裂板から流出するガスの流れ

Ansys Fluentを用いた破裂板から流出するガスの流れこの動画では、Ansys Fluentを用いて、破裂板の破損箇所から噴出する高圧のガスの流れを数値シミュレーションしています。

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Ansys Fluentを用いた破裂板から流出するガスの流れ

Ansys Fluentを用いた破裂板から流出するガスの流れこの動画では、Ansys Fluentを用いて、破裂板の破損箇所から噴出する高圧のガスの流れを数値シミュレーションしています。

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Ansys Fluentによるビル風シミュレーション

Ansys Fluentによるビル風シミュレーションこの動画では、Ansys Fluentを用いて、ビル風の数値シミュレーションをしています。

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Ansys Fluentによるビル風シミュレーション

Ansys Fluentによるビル風シミュレーションこの動画では、Ansys Fluentを用いて、ビル風の数値シミュレーションをしています。

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ベイズ最適化のfluentへの適用

概要 Ansys Fluentを使った流体解析において得られた計算結果を、ある目的関数を最大化（最小化）することで最適化したい場合がある。 fluentには標準でアジョイント法などの最適化ツールが実装されており、一般的にはこの手法を使うことで、形状、境界

記事

インクジェットの液滴表面張力

概要インクジェット印刷の特徴は、インクを微細な液滴として吹きつけ、文字や図柄、色を表現することにあり、吹きつけられた微細なインクの液滴ひとつひとつの小さなドットが連続したり集積して面を構成することで、文字やグラフィックを紙の上に表現している

記事

インクジェットの液滴表面張力

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自然対流計算におけるブーシネスク近似の拡張

概要今回は矩形の閉鎖領域内における自然対流の計算を紹介する。対象とする流体は水である。水密度は温度が4[℃]付近で最大となるが、水温が4[℃]をまたがって変動する場合を計算した。熱膨張係数の符号が変化することになるため、ここではブーシネスク

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データ同化

データ同化とはデータ同化とは、確率・統計の考え方を用いて、数値シミュレーションと実験データ・観測データを統合することにより、シミュレーションでより良い予測を行うための手法です。データ同化は、元々は気象学や海洋学の分野で用いられていましたが、

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データ同化

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回転座標系を使った解析

概要回転する境界がある流体の流れを解析する場合、座標系を変換したほうが便利な場合がある。例えば円筒形のタンク内を撹拌用のブレードが回転している場合、回転ブレードを静止させておき、周囲のタンクが回転していると考える方が簡単である。ただし、この

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QGISの通常クリギング

はじめに本記事では、オープンソースの地理情報システムであるQGIS (LTR version 3.34.4)に付属したクリギング機能を使用して、地理情報に対して補間処理を行います。地理情報データこの記事では、クリギングに使用する地理情報データとして、GIS実習オー

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QGISの通常クリギング

はじめに本記事では、オープンソースの地理情報システムであるQGIS (LTR version 3.34.4)に付属したクリギング機能を使用して、地理情報に対して補間処理を行います。地理情報データこの記事では、クリギングに使用する地理情報データとして、GIS実習オー

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ラバルノズルを通過する流れ

概要圧縮性流体を加速するためにラバルノズルという装置が使われる。ここでは、 ① 理論解の導出 ② Ansys Fluentを使った解析結果について紹介する。 ❗ なお参考にした解析モデルは、fluentの検証計算例で使用されているものである。 ❗ 下記サイトは、An

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ブランコに乗った水槽

概要物体が移動している状況をシミュレーションしているとする。その際に物体に固定された座標系に基づき計算結果を評価したい場合があるはずである。例えば移動しているタンクの自由表面形状を、タンクに固定された座標系に基づき表示する場合などである。 Ansys

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謹賀新年 2024年

謹賀新年 2024年本年も、どうぞよろしくお願いいたします。 📌 この年賀状はAnsys Fluentで風見辰まわりの流れを解析し、結果をAnsys EnSightで可視化しております。

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藤井聡太８冠の出現確率の一推定

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将棋棋士レーティング分布とガウス分布

はじめに現在、将棋界は藤井聡太二冠、豊島将之竜王、渡辺明名人、永瀬拓矢王座の「4強の時代」と言われています。本記事では、「4強の時代」は統計的にもそう言えるかどうかをガウス分布へのフィッティングを通して分析します。将棋棋士レーティングの度数

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こんがりネズミ2

概要この記事では、輻射および自然対流の効果を考慮した加熱炉について、以前に紹介したこんがりネズミの記事と同じモデルを使用して、ANSYS Fluent で実施に解析する方法を紹介します。 👉 本記事で使用しているデータを入手したい場合は、弊社に問合せください

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こんがりネズミ

熱輻射による加熱は、産業界において重要な処理過程になっています。熱輻射は高温度になるほどその効果が顕著になり、熱移動の媒体を必ずしも必要としません（真空中でも可能です）。モデル・設定輻射熱の輸送方程式は、一般的に以下のような式で記述されます

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こんがりネズミ

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平滑面摩擦

はじめに地球温暖化への影響や化石燃料の枯渇問題への対応のためエネルギー効率の更なる向上が求められており、航空・船舶・自動車などの移動体の抵抗低減が進んでいます。物体に作用する全抵抗のうち、航空機では40%、船舶は80%、自動車は10%程度が

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fluentの計算結果からカーペット図を作成

はじめに解析結果を評価する際に、コンター図を表示して値の大小を色で表示することができます。一般には、これで問題ないと思いますが、直感的に値の分布を把握するために、三次元的にコンター図を表示したい場合もあると思います。三次元的なコンター図とは

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等価な流体力ベクトルの図表示

はじめに fluentで流体解析を行う目的の一つは、物体に作用す流体力を評価することです。粘性流体の場合、全流体力は、圧力と粘性力の和として表されます。境界面に作用する流体力を積分する（すなわち足し合わせる）と一個のベクトルになります。これは

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PyFluentを使ってみた（その３）

はじめに新しいバージョンのAnsys Fluentでは、 PyFluentのバージョンも上がり、使い勝手も大きく向上しているようです。今回は、PyFluentに関連する話題として、Ansys Python ManagerとPython Consoleについて記

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CFDのAIアドバイザー？？（４）

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気泡の長軸・短軸の算出

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CFDのAIアドバイザー？？（３）

はじめに以前の記事 CFDのAIアドバイザー？？ CFDのAIアドバイザー？？（２）では、流体解析のどんな質問にも答えてくれるAIアドバイザーを紹介しました。それから、ほんの数カ月ですが、対話に特化したChatGPTが昨年11月末に登場しました

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PySystemCouplingを触ってみました

はじめに Ansys社はMITライセンスで、Pythonのパッケージを展開しています。当ブログでも過去に、 PyFluentを使ってみた（その１） PyFluentを使ってみた（その２）で紹介しています。最近、流体‐構造物相互作用（FSI）問題を

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流体-構造物相互作用（FSI）問題

TurekとHronのベンチマーク問題よく利用されているFSI検証問題に、TurekとHronの “Proposal for Numerical Benchmarcking of Fluid-Structure Interaction between an Elastic Object and Laminar Incompressible Flow”1 というものがあります。以下のような２次元領域が対象です（図表式等の引用は上記資料からです

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繊維配向テンソルの簡単な計算

はじめに Autodesk Moldflowのようなプラスチックの射出成形シミュレーション分野では、古くから、流速ベクトルから繊維配向を予測することが行われてきました。一方で繊維補強コンクリートなどは広く普及しているにもかかわらず、コンクリートのシミュレーシ

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トポロジカルデータ解析のCAEへの適用例

はじめに近年、センサーから取得されるカオスな時系列データ等が大量に蓄積され続けています。また、CAE分野においても、マシンの能力向上にともない、シミュレーション結果も大規模化し、データの幾何的構造も複雑さが増大しています。このような状況下で

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気泡の長軸・短軸の算出

はじめに CFDで気泡の挙動を解析した際に、気泡の長軸・短軸を求めたいことがあります。しかし、気泡の形状は様々ですので、一般には長軸・短軸を定義するのが難しいかもしれません。そこで、気泡を楕円体と仮定して、楕円体の長軸・短軸を求めるのも一案で

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軸対称解析モデルの結果を3Dに変換する

はじめに ANSYS Fluentを使用して、軸対称解析モデルで計算した後に、3次元で結果を見たいという要望がしばしばあります。しかし、Fluentには、2次元と3次元の解析モジュールが分かれていることもあり、軸対称解析モデルの結果を3次元的に見る機能

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ParaViewに布のマテリアルを追加

はじめにこの記事では、オープンソースの可視化ソフトウェアであるParaViewに OPSRayマテリアルを追加する方法を紹介します。例として、布のシミュレーション(クロスシミュレーション)の結果に対して、新規の織物用マテリアルを設定します。布

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SPH法の可視化２

はじめに以前の記事のSPH法の可視化では、 SPlisHSPlasHから出力された SPH法の計算結果をレイトレーシングを用いて可視化しました。今回は、DualSPHysicsの結果に対して、リアリティのある動画を作成します。 DualSPHys

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Trameによる3次元Web可視化

近年、3次元可視化は、スマートフォン、タブレット、デスクトップ、スパコンなど多様なハードウェア上で行えることが期待されています。しかし、それを行うの容易ではありません。 trameは、このような広範なアプリケーションで動作する可視化アプリケー

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トポロジカルデータ解析のCAEへの適用例

はじめに近年、センサーから取得されるカオスな時系列データ等が大量に蓄積され続けています。また、CAE分野においても、マシンの能力向上にともない、シミュレーション結果も大規模化し、データの幾何的構造も複雑さが増大しています。このような状況下で

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FluentとChemkin-Pro（Rotating Disk CVD Reactor）

CVDとは？半導体製造では，回転ディスクCVD（Chemical Vapor Deposition:化学蒸着法）反応器を用い薄膜を形成させます．このときの薄膜の堆積やエッチング速度を特定するのには数値シミュレーションが役立ちます．CVDは化学種の輸送，

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PyFluentを使ってみた（その２）

はじめに今回は、PyFluentを使ってパラメトリック解析を行ってみます。まず、Ansys Fluentのパラメトリック解析について簡単にまとめておきます。パラメトリック解析とは任意のパラメータを指定して、パラメータ値を変化させて解析を行うこ

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気泡の長軸・短軸の算出

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不都合な計測データ形状の修正

はじめに近年、医療用や工業用のCTなどで計測された形状を使用して、CAEの解析を行う機会が増えて参りました。一般に、CTなどで取得された形状は、3次元画像データからマーチングキューブス法などを用いて抽出された三角形からなるポリゴンデータで表

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謹賀新年 2023年

謹賀新年 2023年本年も、どうぞよろしくお願いいたします。 📌 この年賀状はAI（Stable Diffusion）で作成しています。

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点群からの形状検出

はじめに近年、レーザーなどを用いて計測した点群データからCAD形状を作成したり、その形状を使用して解析を行う機会が多くなって参りました。人工物は、CADのプリミティブを元に作成されている場合が多いので、人工物を測定して得られた点群には、平面

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LIGGGHTSの接触モデル（ガウス分布）

ガウス分布前回の記事LIGGGHTSの接触モデルに続き、今回は落下する粒子の粒径がガウス分布する場合を見てみます。接触モデルの例題の実行 LIGGGHTSの例題の入力ファイルを見てみると、 LIGGGHTS-PUBLIC/examples/LIGGGHTS/Tutorials_public /ParScale/heatTransferBed_paScal フォルダの入力ファイルin.liggghtsに #particle distributions

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LIGGGHTSの接触モデル

はじめに前回の記事LIGGGHTSのパッキングに続き、今回は、円柱内で、多数の球を接触を考慮して落下させる例題を見てみます。特に、LIGGGHTSは、計算結果として、球の中心座標と半径、速度などは出力しますが、境界となる円柱形状を出力しない

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LIGGGHTSのパッキング

はじめに WindowsのWSL2上のUbuntu 20.04.4 LTSに、オープンソースのDEM(Discrete Element Method, 個別要素法)ソフトウェアであるLIGGGHTS をインストールし、パッキングの例題を動かしてみましょう。 LIGGGHTSのインストール WS

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CFDのAIアドバイザー？？（２）

はじめに以前の記事 CFDのAIアドバイザー？？では、流体解析のどんな質問にも答えてくれるAIアドバイザーを紹介しました。そのときは、AIとして、GPT-Jを紹介しましたが、今回は、より新しい、GPT-NeoXを紹介しましょう。 GPT-NeoX GPT-Ne

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CFDのAIアドバイザー？？

はじめに流体解析(CFD, Computational Fluid Dynamics)を習得するには、非常に時間を要することが知られています。ある程度、経験を積むまでは、実務をしていく上で、様々な疑問が生じるでしょう。そんなとき、「どんな疑問にも答えてくれる熟練者・専門家が近く

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JAX-CFDをWindowsのAnacondaにインストールする

JAX-CFDは、Googleが開発している、数値流体力学における機械学習、自動微分、ハードウェアアクセラレータ（GPU/TPU）の可能性を探るための実験研究プロジェクトで、 JAXで実装されています。今のところ、非定常の乱流計算に焦点が当て

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テイラー渦流れ

はじめに半径の差が直径に比較して小さい二つの同心円筒の内部が流体で満たされ、外側の円筒は静止した状態で内円筒を回転させるとドーナツ状のたがいに反対方向に回転する渦の列が形成され、これをテイラー渦と呼んでいます。二つの円筒がともに回転している

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フェーズフィールド法について

はじめに液体の中を移動する泡、空気中を落下する液滴など、異なる２相間の界面が移動していく問題として捉えられる現象は世の中にたくさんあります。 2相間の界面の移動を追跡するために用いられるシミュレーション手法として、フェーズフィールド（PF）法

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微分可能物理学とは何か？

はじめに昨今、微分可能物理学という用語を目にする機会が多くなってきました。しかし、これが何を意味するのか、どのうような意義があるのかがはっきりと分かりません。（実際、高校数学で習うような微分可能性の定義とは違うようです）そこで、今回は、微分

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粒子層内の水分および熱移動

土壌内を水分および熱が移動する様子を自作プログラムでシミュレーションしましたので、ご紹介します。はじめに土壌は固体粒子、水、空気で構成される複合材料です。もし土粒子以外の間隙がすべて水で満たされている場合は飽和状態と呼ばれます。一方間隙内に

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表面張力と液滴振動

本記事の具体的な操作は、無料体験セミナーで受講できます。 🔶 Ansys Fluent 無料体験セミナー開催中 !!! 表面張力とは？液相の分子間力によって，液相の表面が収縮して，可能な限り小さな面積となるように力が働くことを表面張力といいます．異なる相を扱う場合に表面張力

ムービー

Ansys Fluent UDF・UDSを用いたカスタマイズ入門

Ansys Fluent UDF・UDSを用いたカスタマイズ入門 ANSYS Fluentのユーザー定義関数(UDF)およびユーザー定義スカラー(UDS)を用いたカスタマイズの入門ムービーです。

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ホームシアターにカーペットを敷くべきか？

はじめに「自宅にホームシアター（シアタールーム）を作って、映画鑑賞やスポーツ観戦、音楽を楽しみたい！」そのような人が増えていると聞きます。しかし、高い費用を払って作ったホームシアターが、想像していた音響と違った😖、とはなりたくないものです。

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サッカーボールを強く蹴るにはどの筋肉を鍛えたらよいか？（3）

この記事では、以前の記事「サッカーボールを強く蹴るにはどの筋肉を鍛えたらよいか？（１）」「サッカーボールを強く蹴るにはどの筋肉を鍛えたらよいか？（２）」に続けて、「どの筋肉を鍛えたらよいか？」を、Ansys OptiSLangを用いて検討しま

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サッカーボールを強く蹴るにはどの筋肉を鍛えたらよいか？（２）

この記事では、以前の記事「サッカーボールを強く蹴るにはどの筋肉を鍛えたらよいか？（１）」に続いて、「どの筋肉を鍛えたらよいか？」を、CMA-ES（共分散行列適応進化戦略、Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy）を用いて、検討します。 ❗ 本

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サッカーボールを強く蹴るにはどの筋肉を鍛えたらよいか？（１）

オープンソースのソフトウェアOpenSimは、筋骨格モデルについてモデリングシミュレーション制御解析するシステムです。この記事では、OpenSimに含まれる、各筋肉の強さを調整しながらサッカーボールを蹴る例題を通して、「サッカーボールを強く

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SCONEによる運動予測と二関節筋

SCONEは、人間や動物の運動を予測シミュレーションするためのオープンソース・ソフトウェアです。 SCONEを使うと、歩行速度やエネルギー効率といった高レベルの目標にしたがって、特定のタスクを最適に実行するための神経筋コントローラを定義し、最

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Ansys OptiSLangを用いたAnsys Fluentの感度解析と最適化

Ansys OptiSLangを用いたAnsys Fluentの感度解析と最適化 Ansys OptiSLangを用いて、 ANSYS Fluentの感度解析と最適化を行った動画を作成しました。お問い合わせやご相談等は、こちらからお寄せください。 ✉️ お問い合わせ

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流体計算のサロゲートモデルを作成するためのフレームワーク

深層学習の研究の進展に伴い、CFDによる流体計算の代わりに、AIで流体計算を行うサロゲートモデル(代理モデル）が注目されています。一度サロゲートモデルを作ってしまえば、CFDの計算に比べて、計算に使用するメモリ量や、計算時間を小さく抑えられ

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サッカーボールを強く蹴るにはどの筋肉を鍛えたらよいか？（２）

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Canteraをつかった触媒化学の理論解

Canteraとは？ Canteraは化学反応や熱力学，および輸送プロセスなどに関連する問題に対応するオープンソースです．オブジェクト指向(C/C++)の概念を利用しており，ユーザが最小限の修正を加えることにより様々な問題に対応することができ

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便利なライブラリHDF5

HDF5とは？ HDF5はHierarchical Data Format 5の略です。5はメジャーバージョンです。 CFDや音響解析などの分野でよく使われます。CFDや音響解析では特に大量のファイル数だったり、一つのファイルが大きい場合があり、その場合に有効です。

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Trameによる3次元Web可視化

近年、3次元可視化は、スマートフォン、タブレット、デスクトップ、スパコンなど多様なハードウェア上で行えることが期待されています。しかし、それを行うの容易ではありません。 trameは、このような広範なアプリケーションで動作する可視化アプリケー

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複雑曲線と円周のロフト処理

測定データをCAD化したり、CAEのためのモデル化をしたりする場合に、しばしば、複雑な曲線と円周の間をロフト処理によって、曲面でつなげたい場合があります。これを通常のCADソフトウェアで、ロフト処理すると、無理につなげようとしてエラーを出し

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実践：MVCモデル(6)

本記事では、プログラミング開発において有用なフレームワークであるMVC（Model-View-Controller）モデルを、 VTK-wrap-Javaプログラミングを通じて理解します。今まで実践：MVCモデル(1) 実践：MVCモデル(2)

記事

実践：MVCモデル(5)

本記事では、プログラミング開発において有用なフレームワークであるMVC（Model-View-Controller）モデルを、 VTK-wrap-Javaプログラミングを通じて理解します。第５回は、実践：MVCモデル(1) 実践：MVCモデル(

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実践：MVCモデル(4)

本記事では、プログラミング開発において有用なフレームワークであるMVC（Model-View-Controller）モデルを、 VTK-wrap-Javaプログラミングを通じて理解します。第４回は、実践：MVCモデル(1) 実践：MVCモデル(

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実践：MVCモデル(3)

本記事では、プログラミング開発において有用なフレームワークであるMVC（Model-View-Controller）モデルを、 VTK-wrap-Javaプログラミングを通じて理解します。第三回は、実践：MVCモデル(1) 実践：MVCモデル(

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実践：MVCモデル(2)

本記事では、プログラミング開発において有用なフレームワークであるMVC（Model-View-Controller）モデルを、 VTK-wrap-Javaプログラミングを通じて理解します。第二回は、実践：MVCモデル(1)に続いて、 Viewの

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実践：MVCモデル(1)

本記事では、プログラミング開発において有用なフレームワークであるMVC（Model-View-Controller）モデルを、 VTK-wrap-Javaプログラミングを通じて、理解します。これが正しいかどうかは判らないですが、取りあえず、こ

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JAX-CFDをWindowsのAnacondaにインストールする

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建築・土木業界向け弊社解析事例まとめ

昨今の再開発及び人材不足の傾向から建築・土木業界でも流体解析の利用率が高まって来ています。そこで今まで弊社が手掛けてきた流体解析事例の中でも建築・土木業界向けのものをまとめてみました。 ※URLは全て弊社ホームページの該当記事のものです。\ 造

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医療画像データからメッシュを作成する方法

CTやMRIなどの医療画像から、メッシュを作成し、構造解析や流体解析を行う場面が増えてまいりました。メッシュを作成する1つの方法として、医療画像から形状を三角形メッシュで抽出してから、STL形式などで出力し、それに対して、汎用メッシャーでメ

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自動ヘキサ・メッシングを利用したブロッキング手法

6面体メッシュ（ヘキサメッシュ）は、数値シミュレーションやコンピューター・グラフィックスの分野で、数値誤差を減らせる点や、要素数を低減できる点など、四面体メッシュなどの他の要素に比べて優位性があるため、しばしば、好んで使われます。しかしなが

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複雑曲線と円周のロフト処理

測定データをCAD化したり、CAEのためのモデル化をしたりする場合に、しばしば、複雑な曲線と円周の間をロフト処理によって、曲面でつなげたい場合があります。これを通常のCADソフトウェアで、ロフト処理すると、無理につなげようとしてエラーを出し

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lbm2d_openclのインテルVisual Fortranによるコンパイル

lbm2d_openclは、格子ボルツマン法による流体計算を、OpenCLとModern Fortran（今どきのFortran)で実装しています。この記事では、lbm2d_openclをインテルVisual Fortranでコンパイルし、テス

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Fluent形式からOpenFOAMの複数領域メッシュへの変換

共役熱伝達問題等の複数領域(multi region)の問題は、TutorialのheatTransfer/chtMultiRegion***のディレクトリーに載っています。しかし、手ほどきにしては込み入った問題だったり、殆どblockMes

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第42回風力エネルギー利用シンポジウムで講演しました

2020年11月27日に開催された第42回風力エネルギー利用シンポジウムで「OpenFOAMによるセミサブ型浮体の作用力の数値シミュレーション (Numerical simulation of forces and moments acting on a semisubmersible floater using OpenFOAM)」という議題で講演しました。内容としては、浮体式洋上風車

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SPH法の可視化

コンピュータ・グラフィックスの分野では、粒子ベースの流体解析がよく使用されます。粒子ベースのシミュレーション手法には、DEM法(Distinct Element Method)や、SPH法(Smoothed Particle Hydrodynamics)、 MPS法(Movi

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電気機械の設計ツールの現状

電気機械の設計ツールの現状について調べてみました。設計現場を実際に見ていないので、本当かどうかは分かりませんが、下記のような状況とのことです。電気機械の設計ツールの現状電気工学の世界では、多くの研究者や研究開発エンジニア、博士課程の学生が、

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実践：MVCモデル(6)

本記事では、プログラミング開発において有用なフレームワークであるMVC（Model-View-Controller）モデルを、 VTK-wrap-Javaプログラミングを通じて理解します。今まで実践：MVCモデル(1) 実践：MVCモデル(2)

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本記事では、プログラミング開発において有用なフレームワークであるMVC（Model-View-Controller）モデルを、 VTK-wrap-Javaプログラミングを通じて、理解します。これが正しいかどうかは判らないですが、取りあえず、こ

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グラスに液体を注ぐ...

日常的に何気なく行っている行為でも再現しようとすると実は複雑な物理法則に従っていることが分かります。下の図はOversetメッシュを使用してデカンタからグラスにワインを注ぐ様子を、ANSYS Fluentで計算した例です。デカンタを使用してワ