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2022.07.11 VOFによるポンプ吸込口空気巻き込み解析HELYXを使用した給水ポンプ場取水量のシミュレーションの事例です。 標準的なVOFソルバーであるOpenFOAMソルバーinterFoamをEMGYS社が独自に拡張したソルバーを使用したVOF（自由表面）解析です。メッシュはENGYS社が開発した自動メッシュ生成プログラムであるhelyxHexMesh（snappyHexMeshのENGYS社強化版）を使用して作成しました。helyxHexMeshでは、snappyHexMeshよりロバストに同時に解析に適した最適化を行う事ができます。ポンプ吸入口付近で空気を巻き込み形成される渦の様子が確認できます。 この結果は実験データとの比較を行い妥当性が検証されています。この結果動画はParaViewによりx3dファイルを出力し、Blenderでレンダリングしています。
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2022.07.11 VOFによる越流解析HELYXを使用したVOFによる越流解析の事例です。 河川を遡上する魚がバリア（ダムなど）を通過できるように設計されたバーティカルスロット式魚道のVOF（混相流の相占有量）解析です。標準的なVOFソルバーであるOpenFOAMのソルバーinterFoamをENGYS社が独自に拡張したソルバーを使用しています。この解析結果動画は気液界面の面情報に対し速度で色付けした様子を表しています。 VOF解析では界面の精度が問題になる場合が多いですが、AMRを使用し界面のメッシュを動的に細分化する事で精度を向上しています。HELYXの高精度なVOFソルバ(HELYX-hydro)では、2次精度時間進行、及び高精度界面圧縮スキームであるHiRAC法を使用する事により忠実に気液界面の挙動を再現する事が可能になっています。
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2022.07.08 感覚受容器の研究【課題】 フレッド・ルーフ博士とカール・バルテンスバーガー氏は、ウスター工芸大学で、生物がどのようにその環境を感じとるかについての研究を行なっています。この研究は、IEEEの学会誌で発表されて、触覚がどのように神経終端部から伝えられるかについて報告されています。彼らは、研究対象として猫を使いました。それは、猫の解剖学的構造が十分理解されていること、また、猫の触覚受容器が人間のものと類似していることによります。彼らは、特に猫の皮膚の感覚受容器がどのように特定の種類の機械的な刺激、例えば振動と圧力に反応するかについて調べました。 【活動電位】 感覚受容器は、神経系がより高度な処理をできるように、刺激を電気信号に変換する神経細胞です。受容器は、刺激に反応し複雑な化学反応を経て細胞膜全体の電位を変化させます。このような電位の変化は、活動電位と呼ばれ、受容器が受ける刺激によってその振幅と周波数が変化します。 【問題の解決】 フレッド・ルーフ博士とカール・バルテンスバーガー氏は、DSP社のDADiSPを採用しました。DADiSPは、現在、猫の皮膚の受容器の反応を測定、記録、そして分析するための研究室の重要なツールとなっています。フレッド・ルーフ博士は、初めDADiSPのバージョン1.0から使い始め、それ以降ずっと活動電位データの分析のためにDADiSPを使っています。 ユーザー：ウスター工芸大学／コンピュータ工学部 キーワード：生物医学工学アプリケーション/感覚受容器の研究
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2022.06.23
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2022.07.08レーシングカー開発のための 実験データの解析
【課題】 時速数100マイルのスピードでレース場を運転しているとしたら、あなたは自分の車が安全な状態でであることを確信したいはずです。生きている間は自分の周りの状況を確実に把握したいと思うはずです。Jasper Engines and Transmissions、 Incの社長であるMark Harrah氏は競技用のトラックに走っている場合においても走ってない場合においても、Jasper Engine Winston Cupチームのレース車の研究と発展の事ばかり考えていました。車の状態とドライバーの状態とはどんな状態かを常に知っておくことは、危険を最小にし、最高のスピードを出すために重要でありワールドクラスのレースでは欠かせないことであります。 【センサーのデータの正確な解析】 レース用の高精度なエンジンの検査（測定）は簡単なものではありません。テストは車がトラックにあるときに行わなければならないため、試験器具は耐久性に優れてポータブルでなければなりません。車は走るのに最良な状態で、ドライバーにとても安全なチューンがされます。そのため、車上で使用されるセンサーシステムは些細な例外でさえ見つけられるようにしなければなりません。センサーのデータを解析するソフトは大抵20個のセンサーからの状態を処理することができるような高性能でなければなりません。また、情報を読む際のエラーを最小にするために全ての状態の正確な表示をしなければなりません。 【問題の解決】 Mark Harrah氏はJasperの車の速さと安全性をキープするためにDSPDevelopment Corporation社のDADiSPを活用させていました。フィールド競技用のコンピューターと連携して、Mark氏とJasperのチームは車が競技場に運ばれる前に、開発したエンジンを用いて競技場にて一度DADiSPによるテストを行っていました。彼らは車体とエンジン機能がどの状態で最良となるのかを決定するためにDADiSPを使用しました。 ユーザー：ジャスパー・エンジン キーワード：自動車アプリケーション/レーシングカー実験データ解析
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2022.07.11電子装置の冷却
電子筐体内ではチップや電源が発熱します。入口から入ってきた空気がファンから出ていく過程で、電子筐体内を冷却する様子を解析することで、問題がある領域や設計の弱点を見極めることができ、設計改善、最適化を行うかの手引きとなります。 【設定】 ・メインップ5W ・小型チップ4W ・電源120℉ ・コンデンサ100℉ ファンは流れを定義する境界条件のタイプの1 つです。 ファンは、選択した面の流入と流出の圧力差に応じて、一定の体積流量（または質量流量）の流れを作る理想的な装置とみなします。 実際のPCB は積層材料です。 FlowSimulationには異方性熱伝導率を持つ定義済みPCB 材料がいくつかライブラリ登録されていますが、この例題では、PCB の異方性熱伝導率は全体の冷却に大きく影響しないため、全方向に同じ熱伝導率を持つPCB 材料を使用しています。 【結果】 色を温度で表した流線を表示させます。 壁側のPCB には数本の流線しかありません。そのためPCB 上に配置されたチップの冷却に問題が生じる場合があります。さらに、PCB前面は低速であることもわかります。
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SOLIDWORKSにアドオンするので、習得が簡単で、設計の形状、適合性、機能を最適化すると同時に設計案を解析および修正可能。
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