Elmer:メッシュ・ファイル仕様

2013-10-06 :  PCクリニック
本文の前に、
-・・・ -・-
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・-・ - -・

さて、本文。
先月下旬(2013-09-27)の記事:
Elmer はどうかな?
と云うことで、
Elmer のメッシュファイルについて勉強した。

「OpenFOAM」では、昨年8月(2012-08-12)に、
OpenFOAMのキホン
で書いているが、
基本的には(自己完結的には)、
ケースフォルダの中にある「/constant/polyMesh/」に、
「blockMeshDict」ファイルで定義し、
メッシュ・ジェネレータ「blockMesh」で、
「points」「faces」「owner」「neighbour」「boundary」
の5つのメッシュ・ファイルを定義する。

その後、
「blockMeshDict」ファイルの仕様を勉強し、
プログラムで生成できるようになった。
更に、
メッシュ・ファイルの仕様を勉強し、
直接、5つのファイル、
「points」「faces」「owner」「neighbour」「boundary」
を生成できるようになった。


今回、
同様な事を、「Elmer」でもやりたい。

「Elmer」では、
基本(自己完結)的には、
構造を「何でも.grd」ファイルで定義し、
「ElmerGrid」ツールを使って、メッシュを生成する。
メッシュは、4つのファイル:
「mesh.nodes」「mesh.elements」「mesh.boundary」「mesh.header」
から成る。

少し学習したが、
「~.grd」ファイルの仕様はなかなか理解できない。

でも、
4つの「mesh.~」ファイルの仕様は何とか理解できた。

“ノード”即ち“点”を定義する「mesh.nodes」ファイルは、
OpenFOAM の「points」ファイルに相当する。
若干仕様は違って、
  1 -1 0.0 0.0 0.0
の様に、
  n p x y z
で定義する。
  n はノード番号(1オリジン)
  p は並列実行時のプロセス番号
  x y z は点の座標値
(1次元、2次元でも、x y z の3つ組で指定する)

“エレメント”即ち“セル”を定義するのは「mesh.elements」
これは、
OpenFOAMでは「faces」「owner」「neighbour」の3ファイルで。
それで、Elmerでは、(一例)
  1 1 404 1 19 20 2
の様に、
  e m t n1 n2 n3 n4 ...
で定義する。
  e はエレメント番号(1オリジン)
  m 当該エレメントの物質ID番号(1オリジン)
  t エレメントの形:404 は長方形(直方体は、808)
  n1 n2 n3 n4 ... はノード番号(404 では4点。808 では8点。)

“境界”を定義するのは、
「mesh.boundary」で、OpenFOAMの「boundary」に相当。
例えば、
  1 1 1 0 202 1 2
の様に、
  be b e1 e2 t n1 n2 ...
で定義する。
  be は境界エレメント番号(1オリジン)
  b 境界ID番号(1オリジン)
  e1 e2 は所属エレメント番号(境界では一方は 0 で。)
  t エレメントの形:202 は線分(404 とかもある。)
  n1 n2 ... はノード番号(202 では2点 )

このあたりは、OpenFOAM より条件は緩い。

最後に、
「mesh.header」ファイルで、
  総ノード数、総エレメント数、総境界エレメント数、
  及び、
  エレメント形毎のエレメント数(境界エレメントも含む)
を指定する。


それで、この4ファイルから成る、
メッシュ・ファイル生成プログラムを作った。

Elmer シミュレーション まで実行できた。


もっと、頑張ろう!!!



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