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製品名
- OpenFOAM
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カテゴリー
- 熱流体解析事例
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産業分野別
Case
解析事例
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少量の液体洗剤をこぼすことなくキャップに注ぐ際や、ペットボトルを落とした際に強度が保てるか等、容器内の液体の挙動や重心位置の把握が重要になる場合があります。OpenFOAMはVOF法による多相流の計算が可能であるだけでなく剛体運動を同時に設定できるため、生活用品の設計など、幅広い分野で活用することができます。
本解析事例では、図1に示す円柱の密閉容器に空気と液体を入れ、Z軸周りに一定周期で容器を動かした際の液面の挙動と重心位置について説明します。
なお、計算はinterFoamソルバーを用いておこないました。
図3に液体の挙動を、図4に重心の変化を示します。
OpenFOAMは、VOF法と移動物体機能を組みわせる事により、移動する容器内の液体の挙動を解析することができます。
壁面に作用する流体力をテキストファイルに出力することも可能です。構造解析ソフトにマッピングすることで、
流体力による変形や応力を確認することができます。
OpenFOAM ver6では、constatディレクトリ下のdynamicMeshDictファイルで剛体運動を定義します。
(※ バージョンによって剛体運動を定義するファイル名は異なります)
単振動の設定方法は複数ありますが、本事例では6自由度(X方向並進、Y方向並進、Z方向並進、X軸回転、Y軸回転、Z軸回転)をタイムテーブルで定義可能なtabulated6DoFMotionで計算しました。各時刻の6自由度は、6DoF.datファイルに記載します。
----------dynamicMeshDictファイル---------
dynamicFvMesh dynamicMotionSolverFvMesh;
motionSolver solidBody;
solidBodyMotionFunction tabulated6DoFMotion;
CofG (0 0 0);
timeDataFileName "6DoF.dat";
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設定の参考tutorial：インストール先ディレクトリ/tutorials/multiphase/interFoam/laminar/sloshingTank3D6DoF
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