商船設計

ParaFlow

membrane構造のものをCFDを用いて流体力学的性能を評価するソフトウェア「ParaFlow」をご紹介します。

ParaFlow Ver.2.0はパラシュート周りの流れをCFDを用いて計算し、流体力学的性能を評価することができます。また、求めた流れによるパラシュートにかかる圧力を入力として、パラシュートのFEM計算を行い、その変形及びストレスを求めることもできる設計ツールです。これにGUIを装備することで、パラシュートの形状から自動的に格子を作成し、視覚的なベント及び透過性部分の設定を可能にすることで、容易に境界条件の設定が行えます。また、計算結果を瞬時に可視化する機能も装備しています。求められた流場データより簡単にFEMのための入力データを作成し、直ぐにFEM計算が可能です。求められた変形形状やストレス分布を可視化する機能も装備されています。本システムは、ドーム構造などのmembrane構造のものへの応用も可能です。

機能と特長

  • CFDとして採用されているFlowpackは、非定常3次元RANS方程式を支配方程式として、物体表面適合型非直交曲線座標系を用いたマルチブロック計算格子を採用し、フルスケールレイノルズ数における計算が可能です。ベントや透過性の部分が存在するパラシュートの計算も可能です。
  • パラシュート形状は、プロファイルラインのデータをインプットとして、自動的に形状に適合した計算格子を作成します。作成した格子を表示することもできます。
  • 作成したパラシュート表面格子上へ、ベント位置の指定、透過性のある部分の指定を、マウスにより視覚的に選択が可能です。
  • ベント位置、透過性の指定に従い、自動的にCFD用の境界条件設定ファイルを作成し、 CFD計算への準備が完了できます。
  • CFDの計算実行及び計算途中経過(力の履歴)の表示ができます。
  • CFD計算結果の流場の表示として、速度ベクトル、速度、圧力、渦度、ラムスカラーのコンター表示ができます。
  • FEM用の入力データは、インタラクティブな操作により自動的に生成され、計算用メッシュもCFD格子より自動的に生成されます。
  • FEM計算では、パラシュート面の膜(透過性部分などそれぞれに使用されている膜の材料特性を考慮することが可能)と張索を扱うことができます。
  • パラシュート端部と傘頂部につながる張索に荷重をかけ、変形をすることができます。
  • FEM計算結果の変形形状、ストレス分布を可視化することができます。
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