ADINA CFD/FSIの工学的適用範囲

ADINA CFDはナビエストークス方程式を計算するプログラムです。流れの状態としては、非圧縮性、圧縮性、圧縮性の極限状態といえる音速前後の高速流れ、さらに物質輸送を主要な計算分野として構築されています。

各流れの状態に応じて、層流モデルや乱流モデルを提供しています。

ADINA CFD/FSIの適用範囲とイメージ

FSIにおける相互作用の取扱い

ADINAは構造と流体の境界を強連成として取扱います。この強連成でFSI解析を解けることがADINA-FSIの特徴です。またADINA FSIは流体と構造間のカップリングを解析するために、直接法と反復法の2種類の方法を提供しています。

両方ともに強連成になり、構造流体表面に沿った変位の適合とトラクション(力の伝達)の釣合いを同時に満足させます。

ADINA FSIの取扱い

アダプティブメッシュ機能

構造が大変形を起こすような時、流体側のメッシュのゆがみがあまりに大きくなるとメッシュの修正や適正化を行わないと計算が続けられません。ADINAでは適正なメッシュ品質を保ちつつ、構造の大変形にも対応できるようなアダプティブメッシュ機能を提供しています。アダプティブメッシュは段階的に働き、流れに応じて粗密の調整を行います。

また移動境界のないCFD問題に対しても有効なSAM(Steered Adaptive Meshing)も提供しています。SAMではメッシュを修正する制御条件を圧力勾配やメッシュ品質、メッシュサイズなどいくつかある条件から選択が可能です。

特に、移動境界のないCFD問題に対しては圧力勾配など解の改良を目的としたアダプティブメッシュ解析を行うことで自動で最良な結果を得ることが可能です。(SAMはFSIにも適用可能です。)

アダプティブメッシュ機能

ギャップ境界条件

ギャップ境界条件は流体モデルで表現することが出来ます。構造解析における「ギャップ条件」は接触条件になりますが、流体解析の場合は流路の開閉条件となり、時間、圧力、距離に依存して開閉を制御します。

ADINAの接触機能と組合わされて自動車や医療で利用されているバルブの開閉のモデル化に効率的に使用可能です。

大動脈弁の解析例