概要
Simulation contorolでは、シミュレーションプロセスに関する様々なグローバルプロパティやパラメータを調整できます。SimScaleプラットフォームのすべての解析タイプに共通するプロパティと、特定の解析タイプにのみ表示されるプロパティがあります。
共通のSimulation control設定
OpenFOAM®とCode_Asterのシミュレーションでは、Simulation controlで変更できる2つの一般的な設定があります：
- Numbers of processors (プロセッサ数): シミュレーションに割り当てるプロセッサの数。
- Maximum runtime (最大実行時間): 実時間でのシミュレーションの最大実行時間です。この値を超えるとシミュレーションは停止します。
解析ソルバーごとのSimulation control設定
SimScaleに組み込まれている各ソルバーに応じた具体的なシミュレーション制御設定を以下に示します：
熱流体解析: OpenFOAM®
以下に示す OpenFOAM®に基づく解析タイプの設定項目を紹介いたします。
詳細については、流体解析: Simulation Control をご覧ください。
- Incompressible: 非圧縮性流れの解析
- Compressible: 圧縮性流れの解析
- Convective Heat Transfer: 対流による熱伝達解析
- Conjugate Heat Transfer v2.0: 共役熱伝達解析
- Conjugate Heat Transfer (IBM): 埋め込み境界法を用いる共役熱伝達解析
- Multiphase: VOF法による混相流の自由界面流れ解析
設定項目：
- End time: シミュレーションの終了時刻。
- Delta t: 時間ステップ(時間刻み)の大きさ。
- Adjustable time step: 指定された最大クーラン数に基づいて自動時間ステップ調整を有効または無効にします。
- Maximal Courant Number: 許容されるクーラン数の最大値。陽的時間積分スキームを使用する場合、1より小さくする必要があります。ほとんどの場合、0.5～0.7が推奨値です。
- Maximal step: ランタイム中の最大時間ステップサイズ。
- Max alpha co: 界面速度に基づくクーラント数。
- Write control: 結果出力のタイミングを決めるアルゴリズム。
- Write interval: 結果出力の頻度。これは上記の Write control に基づいています。
- Potential foam initialization: ポテンシャル流れ場の計算を有効にできます。
- Decompose algorithm: 並列実行のために、メッシュのパーツ分解を制御するアルゴリズム。
| 重要 |
| Steady-state(定常状態)解析の場合、End time valueは擬似的な時間値であり、物理的な意味を持ちません。これは、定常状態に到達するまでの全体の反復回数を決定するもので、「(終了時間) / (時間ステップ長)」として計算されます。 |
流体解析: 格子ボルツマン法(LBM)
Pacefish®[1] がサポートするLBM解析タイプでは、以下の設定があります：
Incompressible (LBM): 格子ボルツマン法による非圧縮性流れの解析
- End time: シミュレーションの終了時刻。
- Maximum run time: シミュレーションの最大実行時間。これを超えるとシミュレーションは停止します。
Pedestrian Wind Comfort: 建物周りの風環境解析
- Maximum runtime per direction: 風向ごとのリアルタイムでのシミュレーションの最大実行時間です。この値を超えるとシミュレーションは停止します。
- Number of fluid passes: 風が領域を通過する回数。
流体解析: Multi-purpose
Multi-purpose解析タイプでは、シミュレーションの制御パラメータは、前述のOpenFOAMのものとほぼ同様です。流体解析: Simulation Control と Multi-purpose解析のドキュメントに詳細が記載されています。
構造解析: Code_Aster
SimScaleのすべての構造解析ソルバーでは、Code_Asterが使用されています。
構造解析における Simulation control の設定項目は以下の通りです。
詳細は、構造解析: Simulation Controlをご覧ください。
線形解析
- Pseudo time stepping: 解が収束しやすくするために分割する計算増分。
- Static time steps: シミュレーションの静的な時間ステップ。
非線形解析と動的解析
- Time step definition: 時間ステップの定義方法。
- Simulation interval: シミュレーションが終了するまでの時間。
- Maximum time step length: 時間ステップの最大間隔。
- Minimum time step length: 許容される最小時間ステップ。
- Maximum residual: シミュレーションが失敗するまでに許容される最大残差。
- Retiming event: 時間ステップ分割を開始するタイミング。
-
Time step calculation: 時間ステップ細分化時の計算方法。
- Additional percentage of Newton iteration: ニュートン反復の最大回数に達した後、シミュレーションが収束しなかった場合に許容される追加反復回数のパーセンテージ。
- Number of subdivision: 時間ステップの等分割数。
- Max subdivision depth: 時間ステップ細分割の最大深度。この値を超えるとシミュレーションは停止します。n回連続して細分化しても解が収束しない場合は、停止し、(n+1)回目の細分化は行いません。
- Newton iteration threshold: 時間ステップが増加するまでの最大ニュートン反復回数のしきい値。時間ステップを収束させるのに必要なニュートン反復回数がこの回数より小さく、現在の時間増分が最初に定義されたものより小さい場合、時間増分は次の時間ステップで増加します。
- Time step augmentation: ニュートン反復のしきい値に達した後の時間ステップの増加率。
- Write control definition: 解析結果の保存頻度。