Home > CAEについてもっと知る > Paraviewの使い方と特異点の応力評価
Paraviewはオープンソースのプログラムで、様々な拡張子のCAEデータを可視化するために開発され、誰でも無料で使うことができます。
解析の規模が大きくなればスーパーコンピューターが必要になりますが、データを可視化するParaviewがあれば、解析とデータの検証過程を分けることができるようになります。例えば、スーパーコンピューターで解析して、ノートパソコンで解析結果を表示するといった使い方が可能になります。
Paraviewのダウンロード(リンクをクリックすると下記のURLに移動します)
特異点が存在する場合は、CAEソフトによって計算した最大応力は理論値より大きく表示されます。このParaviewの使い方ページでは、特異点を避けて応力を把握する方法について説明しています。
Paraviewの使い方
Paraviewのバージョンは、5.1.2を使用しています。
①画面左上から順に「File」→「Open」をクリックし、ファイルが入っているフォルダーを選択します。
②拡張子が.vtmのファイルを選択して、「OK」をクリックします。ファイルの拡張子はCAEソフトによって異なりますが、Paraviewは多くの拡張子ファイルを開くことができます。
③ファイルを選択した後、右下の「OK」をクリックします。
①画面左側に表示されている「Apply」をクリックすると、画面右側に解析モデルが表示されます。
②マウスの左をクリックしたまま、画面上で動かすと解析モデルを回転させることができます。
③マウスのホイール(真ん中にある回転パーツ)を押したまま動かすと、モデルが平行移動します。
「Shift」+ホイールでもモデルを回転させることができます。
①画面左上に表示されている「Edit Color Map」をクリックすると、新しくウィンドウが開きます。
②もちろん自分で色を変更することもできますが、操作に慣れないと難しいので設定されているカラーマップを利用します。
③新しく開いたウィンドウの「Choose preset」をクリックします。
①応力分布が見やすく表示される「Blue to Red Rainbow」を選択します。
②画面右側に表示されている「Apply」をクリックします。
③画面右下の「Close」をクリックします。
①「Color Map Editor」の画面の1番下まで移動します。
②「Render views」をクリックします。
クリックすると、応力分布に選択したレインボーカラーが適用されます。
片持ち梁の応力分布が設定したレインボーカラーで表示されます。
応力の高い部分は赤色、応力の低い部分は青色で表示されています。
片持ち梁が壁と接している付近には、赤色で表示される応力集中箇所があることが確認できます。この赤色箇所が特異点です。
応力値が背景と同じ白色で表示されているため、見づらくなっています。そこで、文字の背景を黒色に変更します。
①画面左側に表示されているウィンドウから「Edit color legend propertise」をクリックします。
②新しいウィンドウが開くので、「Font properties」の2箇所をクリックし、それぞれ黒色を選択します。
ミーゼス応力の大きさによって解析結果が色分けされ、可視化されました。
最大応力の理論値は150MPaですが、特異点が存在するため、ミーゼス応力の最大値は理論値より高い189.9MPaと表示されています。
応力が集中している箇所(赤色)が特異点です。
ミーゼス応力の次は、主応力の最大値を確認します。
①画面上部に表示されている変数を「von Mises stress」から「cauchy stress」に変更します。
②応力分布の表示カラーが初期設定に戻るので、カラーマッピングと文字色を再度変更します。
特異点が存在するため、主応力も理論値より大幅に高くなっています。
理論値150MPaに対して、CAEによる解析結果の最大主応力は205.5MPaとなっています。
片持ち梁が壁と接している箇所付近に応力集中が見られます。
特異点の影響を除外して最大応力を把握でするために、フィルターをかけてデータを絞り込みます。
①画面上部の「Filters」→「Common」→「Clip」の順でフィルターの種類を選択します。
画面左に表示されている画面で、フィルターの位置と軸方向を設定できます。
①「Origin」はフィルターの起点になるので、特異点による応力集中箇所(赤色)と重ならないように調整します。
㉜「Normal」はフィルターの軸方向で、0と1のどちらか(マイナスも可)で指定します。今回の例では、Z軸方向を「-1」に指定することで、右側だけを範囲指定しています。
③フィルター位置を調整後、「Apply」をクリックします。
①画面左上の「Rescale to Data Range」をクリックして、フィルターの設定を適用します。
特異点による応力集中箇所と重ならないようにフィルターを設定したので、特異点の影響を除いた範囲の最大ミーゼス応力が表示されます。
表示されているミーゼス応力は「150.1MPa」なので、ほほ理論値「150MPa」と一致しています。
①画面上部に表示されている変数を「von Mises stress」から「cauchy stress」に変更します。
②画面左上の「Rescale to Data Range」をクリックして、フィルターの設定を適用します。
特異点の影響を除外した範囲の最大主応力が確認できます。
表示されている主応力は「151.3MPa」なので、ほほ理論値「150MPa」と一致しています。
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