フリーのCAEソフトElmer のチュートリアルをやってみた（その１）

フリーのCAEソフト Elemr のチュートリアルをやってみたので、少しだけご紹介します。（著作権の関係で和訳等は公開できないようです。）

チュートリアルは以下のサイトから入手することができます。
https://www.csc.fi/web/elmer/documentation

サイト内の"Elmer Tutorials with related for gui and non-gui"にある、"Elmer Tutorials"のリンクから解説資料を入手でき、"gui"から解析に必要なデータを入手することができます。

解析データは、tar.gzファイルで与えられ、展開することで使用できます。

私の場合は7-Zipを用いて解凍しました。下記のサイトからダウンロード可能です。
https://sevenzip.osdn.jp/

1. Heat equation - Temperature field of a solid object

Tutorial 1 では以下のモデルを用いた定常熱伝導解析を行います。円筒部表面を常温として、全体に内部発熱を与えた時の温度分布を計算します。計算には以下のモデルを使用します。

解説に従って、計算を実行することで、次のような温度分布が得られます。

このチュートリアルでは、
・stpファイルの読み込み
・メッシュの設定
・サーフェスの結合
・使用する方程式の設定
・材料ライブラリを用いた物性値の設定
・内部発熱の設定
・温度境界条件の設定
を学べました。

3. Linear elasticity equation - Loaded elastic beam

Tutorial 3 では片持ちはりの解析を行います。はりの一端を固定し、他端に荷重をかけた時の応力分布と変形状態を計算できます。計算には以下のモデルを使用します。

解析結果は以下の通りです。

このチュートリアルでは、
・grdファイルの読み込み
・弾性方程式の設定
・ソルバーの設定
・密度、ヤング率、ポアソン比の設定
・重力の設定
・力学的、幾何学的境界条件の設定
を学べました。

5. Smitc solver - Eigenmodes of an elastic plate

Tutorial 5 では、弾性平板の固有モードの解析をします。計算には以下のモデルを使用します。

計算結果は以下の通りです。図は１次の固有モードのみですが、チュートリアルでは１～１０次の固有モードを計算しています。

このチュートリアルでは、
・in2dファイルの読み込み
・メッシュの設定
・平板の各種設定
・固有値解析の設定
・固有モードの次数の設定
が学べました。

以上、３つの例題を進めてみました！Elmer のみで様々な解析ができ、無料なのにかなり優れたソフトだと思います。例題はあと６つあるので、そちらもこれからやっていく予定です。あとは、わからない単語がいくつか出てくるので、もっと知識を付けないとなあ、、、