OpenFOAMライブラリでプログラムを書く　(4)入力ファイル │ DISCOVER CAE

OpenFOAMライブラリでプログラムを書く　(4)入力ファイル

OpenFOAMはC++で書かれたCFD(Computational Fluid Dynamics)ライブラリです。今回はOpenFOAMの入力ファイルについて解説します。

OpenFOAMで使用する入力ファイル

OpenFOAMのアプリケーションが独自に扱うファイルの代表的なものを以下に示します。

OpenFOAMでは、これらの入力ファイルは自由形式で記述できるため、任意の空白類の位置で改行できます。また、入力ファイルは以下に示すフォーマットで記述します。

文：　先頭の文字からセミコロンまでを文と定義します。1行内に複数の文を記述することも、一つの文を複数行にわたって記述することもできます。
ブロック：　ひとつの文字列（キーワード）とそれに続く括弧{}に挟まれた範囲。括弧内には文に加えて、ブロックを入れ子にできます。
コメント：　C＋＋言語と同様に、/*から*/までの範囲と、//以降はコメントとして扱われます。
空行：　空白類以外に何も記述されていない行。

OpenFOAMのフォーマットで書かれたファイルは、先頭にFoamFileという名（キーワード）のブロックからなるヘッダー部を記述します。

入力ファイルの読み込み

任意のファイルを読み込んで、プログラム内の変数に値を設定することもできます。たとえば、次のsampleFileというファイルを読み込み、変数に値を設定する場合を考えます。

FoamFile
{
version　　　2.0;
format　　　 ascii;
class　　　　dictionary;
location　　””;
object　　　 sampleFile;
}

varA 999;

varB 99.9;

varC ( 1.0 2.0 3.0 );

coeff1 // ブロック（下位辞書）
{
varD ( 1 2 3 4 5 );
}

このファイルを読み込むには，IOdictionaryクラスのオブジェクトを次のように定義します。

IOdictionary dict
(
IOobject
(
”sampleFile”, // ファイル名
””,　　　　　// ファイルの存在するディレクトリ名
mesh,　　　// fvMesh型のオブジェクトを指定する
IOobject::READ_IF_PRESENT, // 読み込みフラグ
IOobject::NO_WRITE　　　　// 書き込みフラグ
)
);

ここで、ファイルの存在するディレクトリ名は、プログラムの実行ディレクトリからの相対パスか、絶対パスで指定します。また、読み込みフラグにIOobject::MUST_READと指定した場合、sampleFileというファイルが存在しないとエラー終了します。この時点で、ファイルの読み込みは終了しています。

次に、変数を初期化して定義します。

//　変数の定義と初期化
label a = 0;
scalar b = 0;
vector c( 0.0, 0.0, 0.0 );
labelList d(5, 0);

この初期値を、読み込んだファイルに記述されている値で置き換えます。

//　ファイルが存在しない場合
if (!dict.typeHeaderOk＜dictionary＞(false))
{
Info<< "not found file: " << dict.name() << endl;
}
//　ファイルが存在する場合
else
{
a = dict.lookupOrDefault＜label＞(“varA”, 0);
b = dict.lookupOrDefault＜scalar＞(“varB”, 0.0);
c = dict.lookupOrDefault＜vector＞(“varC”, vector(0, 0, 0));

//　下位辞書coeff1が存在する場合
if (dict.isDict(“coeff1”))
{
const dictionary& sDict = dict.subDict(“coeff1”);
d = sDict.lookupOrDefault＜labelList＞
(
”varD”,
labelList(5, 0)
);
}
}

ファイルが存在しない場合には、メッセージを出力して変数の値は初期値のままとします。ファイルが存在する場合には、各キーワードを用いて読み込んだ値を取り出し、対応する各変数に値を代入します。ここで、キーワードがファイルに記述されていない場合には、lookupOrDefault関数の第2引数で指定したデフォルト値が設定されます。

このように、IOdictionaryクラスのオブジェクトを定義すると、いつでもファイルから読み込んだデータを取り出すことができます。

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