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電気伝導解析では、電気負荷を受ける構造内の電位の計算が行われます。
音響解析セクションでは、次の解析の概要を示します。
OptiStructとAcuSolveは、分割され調整された方法に基づいて流体-構造直接連成相互作用(DC-FSI)解析を実行するために、完全に統合されています。
流体-構造相互作用 - ワークフロー
流体-構造相互作用では、OptiStruct(構造ソルバー)とAcuSolve(流体ソルバー)という2つの異なるソフトウェアを使用します。
OptiStructとAcuSolveとの通信
OptiStructとAcuSolveは、同じネットワークドメインにある、異種プラットフォームやリモートプラットフォーム上で実行できます。OptiStructとAcuSolveとの通信は、ソケットを介して行われます。
この項では、FSI実行の一般的な入力について説明します。
OptiStruct実行とAcuSolve実行は、逐次または並列モードのどちらかで行うことができます。
FSI結果は、対応する作業ディレクトリに出力されます。構造(OptiStruct)結果は、デフォルトでH3Dファイルに出力され、HyperViewでポスト処理できます。
構造流体-構造相互作用解析
OptiStructとAcuSolveは、分割され調整された方法に基づいて流体-構造連成相互作用解析を実行するために、完全に統合されています。
熱流体-構造相互作用解析
OptiStructとAcuSolveは、分割され調整された方法に基づいて流体-構造連成相互作用解析を実行するために、完全に統合されています。
疲労解析は、荷重サイクル数が大きい構造へのソリューションを目的としています。
空力弾性解析は、空力荷重がかかるフレキシブルな航空機構造物のたわみを研究するものです。航空機構造物の変形は気流に影響を与えます。
マルチボディダイナミクスシミュレーション
マルチボディシステムは、サブシステム(ボディ、コンポーネント、またはサブストラクチャ)のアセンブリとして定義されます。
ローターダイナミクスは、回転するコンポーネントを含んだ構造の解析です。
NVHの適用およびテクニック
NVHの適用およびテクニックのセクションでは、次の概要を示します:
パワートレインアプリケーション
OptiStructでは、パワートレインアプリケーションに対して業界をリードする機能およびソリューションを提供しています。本書では、パワートレイン業界のさまざまなアプリケーションに向けたOptiStructの機能を紹介します。各セクションでは、簡単な紹介の後、対応する解析タイプのフィールドでの一般的な目的が示されています。
このセクションでは、電器産業向けのOptiStructの機能について概述します。電器産業に関連する問題の例を取り上げて、一般的なソリューションシーケンス(解析技法)を紹介します。
ここでは、OptiStructを使用した航空宇宙用途向けの有限要素解析(FEA)の概要を説明します。
解析のテクニックセクションでは、次の概要を示します:
ここでは次の境界条件について説明します。
OptiStructでは、さまざまなデフォルト設定およびオプションに応じて出力が生成されます。また、ASCII(PCHなど)からバイナリファイル(H3Dなど)までさまざまな出力フォーマットで出力変数を使用可能です。
サードパーティーソフトウエアのための出力生成
サードパーティープログラム用にOptiStructから出力をどのように作成するか。
本セクションでは、以下の最適化タイプの概要を記します。
形状リカバリーツール - OSSmooth
構造最適化によって得られた結果を、設計プロセスおよびFEA再解析において使用するための形状情報に戻すことのできる半自動化された形状リカバリーソフトウェア。
OptiStructの実行時によく発生するエラーを特定し、解決するためのガイド。
エラーメッセージのデータベース
本セクションでは、数字の小さいほうからエラーメッセージをリストしています。
ワーニングメッセージのデータベース
本セクションでは、数字の小さいほうからワーニングメッセージをリストしています。
本マニュアルは、OptiStructで利用できる入力エントリ、出力エントリ、およびパラメータに関する詳細なリストと使用方法を提供しています。
OptiStruct例題集は、様々なソリューションシーケンスや最適化タイプについて解かれた例題を集めたもので、現実世界の応用とOptiStructの機能の例をユーザーに提供します。
本マニュアルでは、NAFEMSの問題を含めた検証モデルの解を紹介しています。
本セクションでは、OptiStructに関してよくある代表的な質問についてお答えしています。
本マニュアルは、OptiStructで利用できる機能やシミュレーション手法の詳細を提供しています。
OptiStructとAcuSolveは、分割され調整された方法に基づいて流体-構造直接連成相互作用(DC-FSI)解析を実行するために、完全に統合されています。
OptiStructとAcuSolveとの通信
OptiStructとAcuSolveは、同じネットワークドメインにある、異種プラットフォームやリモートプラットフォーム上で実行できます。OptiStructとAcuSolveとの通信は、ソケットを介して行われます。
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OptiStructとAcuSolveとの通信
OptiStructとAcuSolveは、同じネットワークドメインにある、異種プラットフォームやリモートプラットフォーム上で実行できます。OptiStructとAcuSolveとの通信は、ソケットを介して行われます。
OptiStructとAcuSolveとの間の連成シミュレーションを開始するには、まず一方を実行して通信プロセスを開始する必要があり、それに続いてもう一方が、その開始された通信プロセスに接続します。
OptiStructでは、ソケットポート番号は、FSIバルクデータエントリのPORTフィールドによって指定されます。デフォルトのポート番号は、10000です。これと同じポート番号を、AcuSolve入力ファイル(filename.inp)のEXTERNAL_CODEブロックのsocket_portエントリで指定する必要があります。OptiStructが実行されているマシンがmachine1という名前の場合、EXTERNAL_CODEは次のようになります:
EXTERNAL_CODE { communication= socket socket_initiate= no socket_host= "machine1" socket_port= 10000 }
OptiStructとAcuSolve は、個別に起動する必要があります。OptiStructは、AcuSolveがソケット接続を開始するのを待機します(逆の場合も同様です)。OptiStructが待機する時間(秒単位、プリプロセッシング完了後)は、FSIバルクデータエントリのWAITTIMEフィールドによって決定されます(デフォルト値は3600秒)。同様に、OptiStructがソケットで通信を開始するまでAcuSolveが待機する時間(秒単位、プリプロセッシング完了後)は、Acusim.cnfファイル内のexternal_code_wait_timeフィールド(または–ecwait実行オプション)によって決定されます。
待機時間のカウントは、OptiStructとAcuSolveのどちらでも、入力ファイルのプリプロセッシング後に開始されます。次の例の図は、OptiStructが最初に開始されAcuSolveを待機するというシナリオを示しています。
図 1. OptiStructが最初に開始された場合のFSI開始
ユーザーによる待機時間入力で、ソルバーが最初のハンドシェイクまで待機する時間が決定されます。この最初のハンドシェイクの後は、待機時間は適用されなくなります。指定した待機時間が経過したが、2つ目のソルバーがまだ1つ目と通信を開始していない場合、最初に開始されたソルバーはエラー(図 2)になります。
図 2. 最初のハンドシェイクなし
注: AcuSolveは開始されません。そのため、OptiStructは、待機時間経過後に解析を終了します。
タイムステップのループの開始前に、2つのソフトウェアの間でインターフェースに関する基本情報が交換される必要があります。最初に、インターフェース戦略を制御するいくつかのパラメータを両方に対して設定する必要があります。次に、インターフェースの物理パラメータを定義する必要があります。
タイムステップとデータ交換
AcuSolveの場合、問題内の解析フィールドの存在を指定するEQUATIONコマンドと併せて、TIME_SEQUENCEおよびSTAGGERコマンドを使用してタイムステップおよび調整戦略を定義する必要があります。望ましい方法は、AUTO_SOLUTION_STRATEGYコマンドを使用してAcuSolveで解析戦略コマンドが生成されるようにすることです。OptiStructの場合は、データ交換パラメータをFSIバルクデータエントリで使用でき、タイムステップデータをNLPARM、TSTEP、またはTSTEPNLエントリ(解析またはデータのタイプによって異なります)で指定します。詳細については、対応するSFSIまたはTFSIのユーザーズガイドのページをご参照ください。
OptiStructとAcuSolveはどちらも同じタイムステップサイズを使用する必要があり、タイムステップの合計数が同じである必要があります。また、タイムステップのサイズは、OptiStructとAcuSolveの両方で一定のままである必要があります。たとえば、100個のタイムステップがあり、それぞれが0.001秒の場合、OptiStructおよびAcuSolveのデータは次のようになります:
AUTO_SOLUTION_STRATEGY { initial_time_increment = 0.001 max_time_steps = 101 min_stagger_iterations= 1 max_stagger_iterations= 20 }
注: AcuSolveでは、設定されているタイムステップの最大数は、対応するOptiStructモデルに設定されているタイムステップの最大数より大きい必要があります。
各タイムステップで、特定のトレランスに収束するまで、OptiStructとAcuSolveとの間で解析変数( SFSIの場合は変位 / 圧力、TFSIの場合は温度 / 流束)が交換されます。収束に至ると、解析は次のタイムステップで続行されます。これらの交換は、AcuSolveでは“調整”と呼ばれます。調整(OptiStructでは交換と呼ばれます)の最小回数は、AcuSolveのAUTO_SOLUTION_STRATEGYブロック内min_stagger_iterationsパラメータによって指定できます。これは、他のAcuSolve実行パラメータにも影響されます。OptiStructでの交換の最小回数は、OptiStructFSIバルクデータエントリ内のMINEXフィールドによって指定できます。
調整の最大回数は、AcuSolveのAUTO_SOLUTION_STRATEGYブロック内のmax_stagger_iterationsパラメータによって設定されます。これは、他のAcuSolve実行パラメータにも影響されます。OptiStructでの交換の最大回数は、FSIバルクデータエントリ内のMAXEXフィールドによって指定できます。
交換の最大回数または最小回数(MAXEX/MINEX)は、OptiStructモデルにおいて設定されます。AcuSolveAcuSolveモデル内の複数の場所で、調整の最大 / 最小回数が定義されている場合があります。FSI実行では、そのような指定されたすべての使用可能データの中から、最も小さい最大交換 / 調整回数、および最も大きい最小交換 / 調整回数が使用されます。そのため、AcuSolveによっては、各時間増分が、[MINEX,MAXEX]以下のサブセット領域内で終了する場合があります。
解析変数の収束トレランスは、安定した正確な結果を受け取るために必要な、交換 / 調整の回数を減少させるために使用されます。これにより、結果生成の際の実行時間が大幅に短縮される可能性があります。解析変数のトレランスは、FSIバルクデータエントリのFCNVTOL、DCNVTOL、TCNVTOLおよびFXCNVTOLフィールドで指定されます。これらのトレランスが高く設定されている場合は、解析時間が短縮されますが、解析精度にも影響がある可能性があります。convergence_toleranceパラメータを使用してAcuSolve入力データ内で収束トレランスを定義することもできます。
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