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2019.01.07 オープンソースCFDの歴史と展望
1989年、ヘンリー・G・ウェラーとその友⼈により開発が始まったオブジェクト指向型⾔語C++クラスライブラリによる流体解析プログラムは現在世界各地の連続体/流体シミュレーションを必要とする研究者および製品開発に携わる技術者のオープンソースCFDプラットフォームに育って来た。この間、初期段階ではインペリアルカレッジ他のソルバ、モデル研究開発ツールとして、その⾻格が出来上がり、その後、数年の商⽤コード化により、企業での利⽤に鍛えられるソフトウェアのベースが構築され、2004年暮れからのオープンソース化により爆発的にユーザー層の拡⼤が図られて来た。また、それに伴い、様々なソルバ、アプリの開発が進められた。オープンソース化されてから暫くは研究コードの置き換えや⼀部の信奉者による利⽤に限られていたが、2008年からの世界経済の落ち込みにより、企業トップによる経費削減の期待に合致するものとして、各企業での既設商⽤CFDの代替えツールとしての検証、利⽤が積極的 に⾏われ始めた。更に、HPC, クラウド環境が整備されると、その移殖性、ライセンス拘束のなさ、並列計算効率などによりユーザーが更に増加した。ここまではどちらかというと流体解析のプロが扱うものだったが、HELYX®に代表されるWindowsベースもあるGUIシステムが出現すると設計部⾨にも展開できる素地ができつつある。その機能強化された⾼精度メッシャ、収束性の⾼いソルバにより、GUIを簡易化し、製品毎の設計に適合した機能に限定したウィザード、ダイアログによる設計現場のパラメータスタディツールに仕⽴て上げることもできるようになって来ている。 それでは、何故このようにOpenFOAM®が発展を遂げて来たかの技術背景と今後の展望を次に述べたいと思う。
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9999.12.31 PyroSim 基礎PyroSimを使用したFDSシミュレーションのモデル作成から実行までの操作の流れ、および可視化ソフトの基本操作を習得します。
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2022.06.07 DADiSP/PNRF 1.0詳細を見る
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2022.06.07
DADiSP/Octave
- 固体力学分野
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2022.07.08バイオ人工肝臓（BAL）開発のための酸素摂取データの分析
【課題】 組織工学分野の主たる関心は、効果的に器官機能を再生産するために、人工ハウジングの中で生きている細胞を効果的に再利用することです。バイオリアクターまたはBioartificial Constructsとして知られている装置は、装置内の全ての細胞が十分な栄養分と酸素を受けられるよう適切な構造にする必要があります。 【酸素の消費】 酸素の消費速度は、現在、ボストンのマサチューセッツ総合病院とシュライン子供病院で行なわれているバイオ人口肝臓（BioArtificial Liver (BAL)）の製造における重要な設計パラメータです。多くの他のタイプの人体細胞とは異なり、肝細胞は、特定の刺激的な状況下で、ハイパー・メタボリック（hyper metabolic）の持続的状態で活動する能力があります。このことは、必要とする全体の細胞がより少なくてよいので、バイオ人口肝臓を設計する観点から非常に望ましい特質である一方、バイオリアクターは、細胞が異常に高い酸素の消費によって自らを窒息させないようにする必要があり、設計上非常に難しい挑戦をする必要がでてきます。この問題を解決するために、肝細胞酸素の消費特性に関する正確なデータを得ることが重要となります。 【問題の解決】 DADiSPは、中心的なデータ管理と分析ツールに選ばれました。その理由は、DADiSPが大きなデータセットを簡単に取り扱うことができること、また、それがベクトル化された表記法でデータを単純かつ直観的に操作できるためです。DADiSPとFiltersモジュールを使って、我々のグループは、クラーク電極のノイズを取り除き、本来の酸素取り込み速度（Oxygen Uptake Rate（OUR））カーブを残して、正確に描くことができました。この正確さは、以前に文献で報告されたことがなく、それ故、スペクトル手法という有力な応用例を生物学に提供することになりました。 ユーザー：マサチューセッツ総合病院/医療技術センター キーワード：生物医学工学アプリケーション/バイオ人工肝臓の開発
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2022.07.08注意欠陥・他動性障害（ADHD）研究と治療薬の評価・研究のための筆跡データ分析
【課題】 注意欠陥・多動性障害(ADHD)の子供は、教室や家庭内で暴れてしまいます。この障害を持った子供達は注意力が散漫で、すぐに暴れてしまいます。彼らの特徴は、じっとしていられず、感情的ということです。全ての子供達は、ある程度このような振る舞いを示しますが、ADHDの子供のこの振る舞いは、子供の時期にしては過剰で、不適切です。 【難しい診断】 このような破壊的行動は、家庭内や学校においても明確に現れますが、ずっとこのようなことがおきるとは限りません。ある状況において、子供に新たな環境もしくは何か挑戦できる舞台が用意されたとき彼らの集中力が高まるかもしれません。この学習に対する障害における散在的な性質というのは、原因を突き止めるのが困難です。個人個人で違いがあることも原因の追究の困難さを生んでしまいます。臨床医は、過去の診断・アンケートからの行動評価・臨床的観察・注意力の心理的試験によるマルチな特徴評価をする傾向があります。 【問題の解決】 コンピュータ技術の発展によって手書きの記録や解析が可能になりました。Meeksはサンプルを取って、その結果から「書く」という行動によってペン先の位置がどうなるのか記録するためにパソコンにWACOMデジタイザーを接続し、使用しました。デジタイザーは、サンプリングレートが205点/秒で分解能 0.01mmを持っています。記録されたペンのxとyの位置からの解析・ペン速度の計算・ペンの動きを測定をするためにDADiSPが用いられました。このシステムは、ある程度早い手書きなら記録することが出来ます。WACOMシステムは更に、ペンのや紙に対する筆圧の軸方向の力を記録できるという利点も兼ねています。 ユーザー：ミークアソシエーツ キーワード：バイオ医学アプリケーション/注意欠陥・多動性障害
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プラスチック部品設計者向けで、設計初期段階で部品を製造用に最適化が可能。プラスチック部品設計者向けで、設計初期段階で部品を製造用に最適化が可能。プラスチック部品設計者向けで、設計初期段階で部品を製造用に最適化が可能。プラスチック部品設計者向けで、設計初期段階で部品を製造用に最適化が可能。プラスチック部品設計者向けで、設計初期段階で部品を製造用に最適化が可能。プラスチック部品設計者向けで、設計初期段階で部品を製造用に最適化が可能。プラスチック部品設計者向けで、設計初期段階で部品を製造用に最適化が可能。
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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