静圧軸受の流体解析について
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リセス４つ、軸受隙間30μmの静圧軸受に流れる水の解析をしたいです。FUSIONで流体領域のみのモデル（画像）を作りました。
今までの私のやり方を説明します。
画像のモデルをstepファイルでSpaceClaimに転送して、流入口や流出口、壁や流体領域の設定をした後WorkBenchに転送。
WorkBenchでFluent with Meshingにジオメトリをインポートさせてメッシュ生成。
簡単にですが、以上が私が作業している流れです。
今私が詰まっているのはメッシュ生成の部分です。30μmという極薄隙間の流体を解析するために少なくとも五層程セルを入れたいので0.005mmというセルサイズにしなければならないのですが、色々な部分でエラーを吐いてしまい上手く進みません。
設定も複雑でよくわからないことが多く、例題集を見ても似たようなモデルの事例がないので困っています。
ちょっとしたところの設定変更だけでも結構ですし、何かこのようなモデルを解析する上でもっと良い方法があるというような情報をお持ちでしたら是非とも教えてください。よろしくお願いします。
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ポンチ絵を真似した形状で案内致します。SpaceClaimで2つのRecessと流体領域を作り、Groupで以下のように名前付け後、保存します。
薄い形状の側面がoutlet、薄い形状の上下の面にもwall-up、wall-downなどに名前付けします。Fluent Meshingに読み込み後、outletにLocal Sizingで6分割程度になるサイズを指定します。
Surface MeshとVolume Mesh作成時にMin Cell Lengthなどに上記のLocal Sizingで指定したサイズを入れて作成してください。上記の設定ですとPrismメッシュ作成時にStair-stepが発生しますので、wall-down、wall-upに対してもLocal Meshでサイズ指定することで以下のように改善できます。
宜しくお願い申し上げます。 -
対応ありがとうございます。私の現状説明が不足していると思ったので画像を追加します。
以下のような形状で、outlet2が30μmの隙間になっています。また、outlet1でも水を排出します。
4つのinletの先にある島部は深さ0.5mmのリセスになっています。
分かりづらい部分があったらご指摘お願いします。
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形状に関する詳細な内容(Group内で名前付け)をいただき、ありがとうございます。最初にいただいたお困りこととして、Fluent MeshingでMesh作成時にいろいろなエラーになることでしたので、Mesh作成できる方法を案内しております。前回も案内いたしましたように、基本的に、Local Sizing、Surface MeshとVolume Mesh作成の3つを調整していただくことでエラーなく作成できます。その際にMinimum Size、Min Cell Length、Maxサイズなどを調整していただく必要があります。例えば、私の場合のSurface MeshとVolume Meshの設定内容は以下になります。
そのことで、境界層なども問題なく作成できますので、ご参考にしていただければと思います。
宜しくお願い申し上げます。
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メッシュ生成にとても時間がかかってしまって進まないのでPCのスペックをアップグレードしたいのですが、どのパーツを強化したらいいかアドバイスをお願いします。現在のスペック表を添付します。
メッシュ生成、流体解析を行いたい静圧軸受けモデルは、直径500mm、リセス4つ、リセス溝0.5mm、軸受け隙間30μm(0.03mm)です。軸受け隙間には5層のメッシュを入れたいです。
また、最終的には、テーブルを傾けたり回転させたりして流体解析をしたいのでCFXの方がFluentの方が適していると代理店の方に教えてもらったのですが本当でしょうか。その場合、Fluent with meshingでメッシュ生成してもCFXに流用できるのでしょうか。よろしくお願いします。
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前回スペックについてのアドバイスありがとうございます
またメッシングの話に戻ってしまい申し訳ないのですが、私の作ったモデルの形状的に教えて頂いた名前付けとローカルサイズの設定が理解できません。以前作ってもらったポンチ絵にはリセスが無いように見えます。モデルを詳しく知ってもらう為に各角度毎の画像と名前付けの画像をお付けします。
教えて頂いた様に、軸受け隙間の両側の壁をwall-up,wall-downのように名前付けする際に片側は平面なのでそのままでいいと思うのですが、もう一方の面はリセスの凸部が干渉して設定できないように思います。なんとかリセスの凸部を避けて平面の部分だけを名前付けしたとしてもメッシングの画面で明らかに干渉している様子が見られるので正しい設定が未だに分かりません。
以前忠告頂いた通りStair-stepが発生してしまうので困っていますが、上記の通り、軸受隙間の両面がポンチ絵のような平面ではない為、どう設定したらいいのかわかりません。ご助言のほどよろしくお願いします。
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恐らく以下のようなワーニングが発生している状態かと思われます。---- Warning--- Stair-stepping of all boundary layers occured at 1 locationsワーニングでは、階段状（stair-step）のセルが存在していることを知らしています。Stair-stepping に関するワーニングは鋭角箇所や隙間の狭い場所で境界層メッシュを作るとメッシュ品質を落とし収束性にとって逆効果になるおそれがあるため、境界層メッシュを無理に作成せずに層数を減らしてボリュームメッシュに置き換えることを行っています。そのため、このメッセージは無視いただいても問題ないことが多いです。
計算を実施し、速度や温度などに異常な値が発生しないのであれば、問題ないですので、お試しいただけますでしょうか。宜しくお願い申し上げます。 -
実際には画像のような、prism stair-step has occured in 22606 location(s).というワーニングが出ていますが、このまま放置していれば進みますか？ソフトがフリーズしたり強制終了したりすることがあります。以前教えて頂いた様なwall-up,wall-downもローカルサイズ設定を行いたいのですが、リセスが邪魔で干渉してしまうので軸受隙間の外周部（outlet-1）のみローカルサイズ設定をしています。画像添付します。
また、ボリュームメッシュ生成前に境界層を追加という項目がありますが、これはデフォルト設定のまま追加するべきでしょうか。それとも無視してボリュームメッシュの項目に移るべきでしょうか。こちらで試したところ、境界層を追加しないままボリュームメッシュを生成するとソフトが強制終了するので、何かしら境界層を追加すべきだとは思っているのですが正しいか分かりません。
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私も以前頂いたポンチ絵のようにoutletだけではなく、wall-upとwall-downのような領域を設定してローカルサイジングを行いたいのですが、私のモデルではwall-upは平面なのでポンチ絵と同じように出来てもdownの側が四つのリセス（島のように飛び出ている部分）と干渉してしまい、お手本のようになりません。この際の設定はどうしたらよいでしょうか。→wall-upを変更しながら調整していただければと思います。試した形状ではリセスが2つですが、wall-upの名前付けとして、前者がリセスまでで、後者がリセス+入口までの円筒面にして試しますと前者がSurface meshの時点で4916758で、Volume Meshで14186908後者がSurface meshの時点で4959530で、Volume meshで14342868になります。
メモリ不足のため、最初からフルサイズで試すのではなく、少し小さな寸法のモデルでお試しするのもありだと思います。宜しくお願い申し上げます。 -
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何とか軸受隙間に三層入る設定ができ、メッシュが画像のように切れました（一枚目リセス、二枚目軸受隙間）。このような形で問題はないでしょうか？
次に左上の解析モードに切り替えをクリックしてみたのですが、しばらしくしてソフトが強制終了してしまいました。これがメモリ不足ということでしょうか？
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