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3次元流れ解析K(有限要素法)ソフトの内容

[ソフト番号]C8K   他に「C11K)FEM立体データK」ソフトが必要。

  汎用的な3次元流れ解析ソフトです。有限要素法により、非圧縮流体の3次元流れ問題を解くものです。解析種類には、非粘性流れ解析(定常のみ)と粘性流れ解析(定常・非定常とも可)の2つがあります。

<非粘性流れの場合> 水・空気等でレイノルズ数の大きい流れ
   定常のみ。

<粘性流れの場合> 樹脂・水・空気等で層流域の流れ
解析種別 流体種別 温度種別
定常 非定常 ニュートン流 非ニュートン流 等温 非等温

    注)○印:対応。
    定常解析は、直接に定常状態の解を算出するもので、非定常解析で長時間掛けて算出する
    ものではありません。

    非ニュートン流の粘度の式は、パワーロー、常用対数2次式、または自然対数2次式を選択
    できます。

  1)六面体2次要素(20節点)または四面体2次要素(10節点)を使用し、精度良く解析できます。
  2)壁面は入力設定しなくても、自動設定が可能です。
  3)各構造モデルの平行・回転移動、および複数の構造モデルの合成もできます。
  4)構造図等のグラフィック画面では標準・最大の画面切り替えができ、次の機能もあります。
      a.マウスドラッグ矩形による選択部分の拡大
      b.マウスによる移動とマウスホイールによる拡大・縮小
      c.マウスによる回転操作
  5)構造図等の3次元グラフィック画面では面切断の機能があります。
  6)等高線図の作画では、カラーフィルおよびグラデーションの機能もあります。
  7)構造図の画面で、境界条件等をデータ設定できます。
  8)構造データをX3Dファイルに出力できます。
  9)非定常解析では、速度ベクトル図と等高線図のスライドショーも実施できます。
  10)外部領域への作用力の計算が可能です。

[物体力の対応]
     ◇各座標軸方向で任意に加速度を設定

[安定化手法(粘性流れの場合)]
     ◇独自手法(節点の速度勾配平均化)と
      PSPG(Pressure Stabilizing/Petrov-Galerkin)法を適用

[FEM方程式ソルバー]
    1)バンドマトリックス法(粘性流れ、分割計算可能)
    2)反復法・・・大規模構造向き
    3)スカイライン法(非粘性流れ)

[出力項目]①速度  ②圧力
      ③温度(粘性流れ)  ④剪断速度(粘性流れ)  ⑤剪断応力(粘性流れ)
[補助計算項目]体積(重心も算出)
[結果の作図]1)速度ベクトル図  2)圧力その他の等高線図


[解析事例1]
    合成構造流れモデル(要素数128、節点数785)

1)速度ベクトル図(上下対称の中心断面)

速度ベクトル図


2)剪断応力の等高線図

剪断応力の等高線図

[解析事例2]
90°軸回転体構造流れモデル(要素数192、節点数1117)

◇圧力の等高線図

圧力の等高線図

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