工学解析って何？！　日本オンリーワン株式会社

PERIC試し計算２

PhD.Pericのシステムの試し計算です。今度は、曲率を持ったチャネル内部の流動状態を計算しています。

Pericのシステムは、矩形のセルデヴィジョンですがバンダリーを良く捉えております。

試し計算（曲率を持ったチャネル）

バックステップの試し計算

PhD.Pericのシステムの試し計算をしている。まづはバックステップ流れの計算であるが、GRIDと本体計算とPLOTがはき出したPSファイルをAdobeAcrobatDistillerでPDFに焼いて、それを一纏めにしたPDFをここに示す。
グリッドと計算結果
バックステップのウエイクがよく表現されている。

面白い曲面（その２）

===== Riemann =====
x(u,v)=u*v
y(u,v)=v^2 - u^2
z(u,v)=30*u
-6<=u<=6,-25<=v<=25


===== Klein 2 =====
x(u,v)=(2 + cos(v/2)* sin(u) - sin(v/2)* sin(2 *u))* cos(v)
y(u,v)=(2 + cos(v/2)* sin(u) - sin(v/2)* sin(2 *u))* sin(v)
z(u,v)=sin(v/2)* sin(u) + cos(v/2) *sin(2* u)
0<=u<=2*Pi,o<=v<=2*Pi


===== Hennenberg =====
x(u,v)=2*sinh(u)*cos(v) -(2/3)*sinh(3*u)*cos(3*v)
y(u,v)=2*sinh(u)*sin(v) +(2/3)*sinh(3*u)*sin(3*v)
z(u,v)=2*cosh(2*u)*cos(2*v)
-1<=u<=1,-Pi/2<=v<=Pi/2


===== Eneper =====
x(u,v)=u -u^3/3 + u*v^2
y(u,v)=v -v^3/3 + v*u^2
z(u,v)=u^2 - v^2
-2<=u<=2,-2<=v<=2


===== Helix =====
x(u,v)=(1-0.1*cos(v))*cos(u)
y(u,v)=(1-0.1*cos(v))*sin(u)
z(u,v)=0.1*(sin(v) + u/1.7 -10)
0<=u<=4*Pi,0<=v<=2*Pi

第２回目FrontSTR講習

以前よりましにDE-CENTERが使えるようになった。バージョンのアップと自信のスキルアップがある。完全に使えるように何回でもトライしてゆきたい。

解析例を一つ載せておく。簡単なカンチリバーの丸棒の例である。右端に集中荷重、左端を変位拘束した例である。
モデル

メッシュ

解析結果（1次要素）

解析結果（2次要素）

１次要素より２次要素の方が変異が大きく理論値に近い。

面白い曲面（その１）

脱線して、ここで面白い曲面とそれを表す方程式を示す。

===== Klein ========
x(u,v)=(3*(1+sin(v)) + 2*(1-cos(v)/2)*cos(u))*cos(v)
y(u,v)=(4+2*(1-cos(v)/2)*cos(u))*sin(v)
z(u,v)=-2*(1-cos(v)/2) * sin(u)
0<=u<=2*Pi,0<=v<=2*Pi



=====　Shell =====
x(u,v)=1.2^v*(sin(u)^2 *sin(v))
y(u,v)=1.2^v*(sin(u)^2 *cos(v))
z(u,v)=1.2^v*(sin(u)*cos(u))
0<=u<=Pi,-Pi/4<=v<=5*Pi/2



==== Trus =====
x(u,v)=(1+ 0.5*cos(u))*cos(v)
y(u,v)=(1+ 0.5*cos(u))*sin(v)
z(u,v)=0.5*sin(u)
0<=u<=2*Pi,0<=v<=2*Pi



===== Cosinus =====
x(u,v)=u
y(u,v)=v
z(u,v)=sin(pi*((u)^2+(v)^2))/2
-1<=u<=1,-1<=v<=1



===== Moebius =====
x(u,v)=cos(v)+u*cos(v/2)*cos(v)
y(u,v)=sin(v)+u*cos(v/2)*sin(v)
z(u,v)=u*sin(v/2)
-0.4<=u<=0.4,0<=v<=2*Pi

PhD.Kobayashi & PhD.Peric

御成門にある自動車研究所の所長である小林敏雄東大名誉教授に面会した。所長室は、一番奥の部屋で、書棚があり絨毯が引かれ、大きな立派な机に椅子。小林先生へ、今の私の東大生産研寺坂研究室特別プロジェクトRC-56での活動内容を報告した。FrontSTRとFrontFlowをWindowsPCで簡易的な数値計算で応用するというプロジェクトでその開発・評価・普及の活動をしていること。

余談でスパコンに携わっている人たちの時代遅れの考え方・閉鎖性についても話した。子供には絶対触らせないぞと言わんばかりの大人に言いたい。「もっと開放的にすればよいのに！」子供にも開放してもっと夢のある計算等いろいろな可能性を探って行きたい。子供の素直な一言から思わぬ現実が見られることもある。

「この本、持っているか？
２冊あるから１冊どうかね。」
即
「いただきます。」
と答えた。
いただいた書籍は、PhD.Peric著小林敏雄訳の「コンピューターによる流体力学」と言う書籍。そのときは気付かなかったが後で、気付いた。ぺリックと思っていたが日本語訳がぺリッチである。あのドイツのハンブルグの工科大学教授のPhD.Pericである。以前e-Mailでメールを数回送ったことがあった。またPhD.Pericのシステムはsourceforge.comに以前公開されていてダウンロードしてある。1D,2D,3Dのグリッド・計算本体・プロットのシステムがFortran77で書かれてあり、走らせるとそれぞれPSファイルを吐き出す。PSファイルは、AdobeAcrobatのDistillerでPDFに焼ける。ためし計算はL路管の粘性流体の計算は行ったことがあって、PDFにてベクトル線図と圧力等のコンターマップを得ている。

e-MailにてPhD.Pericに送信した内容は、フランス・マルセイユ大学と共同研究の内容で、

先細ノズルからの不足膨張流のセル構造を計算すること。

セル構造の膨張領域にHS-Tubeを置いて、励振するかどうか試すこと。

マルセイユ大学教授のBrocherが唱えるHS-Tubeリミットサイクルの理論を検証すること。

の３つである。このことをPhD.Pericのシステムにて試したいとのことを書いた。

いい書籍をいただいた。小林先生ありがとう！

FrontSTRに望むこと！

現在東大生産研のFrontSTRは、

静弾性解析

固有値解析

熱解析

動弾性解析

の４種類の解析が可能である。どの製造メーカーなどでも静弾性解析と固有値解析を行う事が主流である。

ここでFrontSTRがブレークスルーを作れるかの鍵が動解析にあると感じる。前にも書いたが、動解析で特に衝撃荷重が加わる場合が捉えられれば良いと感じる。この前のジェットコースターの事故でも衝撃荷重が加わったと考えらる。

はめ合いにガタがある場合、振動が加わるとはめあい部でぶつかり合う現象が起こり衝撃荷重が加わることとなる。この場合どのように応力集中が起こり、どのように応力が開放されていくか、その周期またはランダムなぶつかり合い何回で降伏点を越えるかなど興味のあるところである。

衝撃力は加速度で捉えてもよいが、自由落下の場合では接地面でa/g=sqr(2h/d+1)の衝撃が加わる。たとえばh=10で接地面で2の変形があった場合a/g=3.32となる。（ここでa:加速度、g:重力加速度、h:高さ、d:変形量）。強制振動が加えられる場合のガタのあるはめ合い部では衝撃荷重はもっと大きなものとなるであろう。

それがどのように物体にかかり、開放されるかの動解析は、「物が壊れる」予測に使えるので寿命予測やメンテナンスの勘所を計る良い解析となるであろう。

非線形の動解析ができるので、是非この動解析を主流のものとして解析者のレベルアップを図ってほしい。

非線形破壊の動解析は、将来の夢としてもこの動解析は、「物が壊れる」という現象の原因を探ると言う上で一段レベルの高いものとなるであろう。

５月３１日生研公開で思うこと

生研公開が、５月３１日から６月２日まで行われた。私も３１日別件と同目的にて訪れた。感心なのは、中学生・高校生に見てもらうという志・試みである。発表者はこういった人たちにもわかる言葉で話さなくてはならないが、欧米では当たり前のことである。

中学生・高校生が、こういった機会に夢を持ったり、それを現実のものとしようと努力するようになるのは、見ていて楽しいことである。

まだ物事の証明の仕方、理論は未熟であるが若さがある。果敢に挑んでいただきたい。

スパコンで計算している人たちの中には、スパコンは子供には触らせないと言う人たちがいる。そうではなくてどんどん触らせよう！

固まった頭というか既存の理論の常識でしか考えられなくなった人たちに、どんどん色々な考えをぶつけてほしい。ブレークスルーはこういったことから起こると確信している。

私は大学時代、東大の大型計算機センターのM-200（昭和５９年当時）を使っていた。今や机の上に載るPCがその数十倍の性能である。メモリ４MBとかCPU２００MFLOPSと言うのは遠い過去のことである。

こういった環境が机の上にあることを認識して、どんどん果敢にアタックしてゆこう。特に若者たちに挑戦していただきたい。

オープンソースとかGPLとかのライセンスのプログラムはいくらでもあり、LINUXのディストリビューションだけでも困るくらい多くある。これを積極的に取り込んで、自分のパソコンの世界を自分で作ってほしい。

こういう若者と色々会話したり、一緒にプロジェクトで仕事がしたい。