Эффективное использование свободных пакетов для создания расчётных сеток в задачах МСС

Описание

Целью данного курса является изучение возможностей свободных пакетов SALOME, CalculiX, OpenFOAM по построению расчетных сеток, а также получение практических знаний и навыков создания расчетных сеток при решении задач МСС.

Задачи курса:

  • Ознакомление с инструментами построения сеток для пространственного гидродинамического, теплового и прочностного анализа.
  • Изучение основных понятий, инструментов и алгоритмов работы при ручном и автоматическом построении сеток средствами открытых пакетов SALOME, CalculiX, OpenFOAM (утилиты blockMesh и snappyHexMesh).
  • Получение базовых практических навыков построения сеток для решения задач методами конечного объёма и конечных элементов.
  • Параметризация расчётной области.

При прохождении курса слушатели получают следующие навыки и знания:

  • Подготовка геометрии расчётных областей и генерации расчётных сеток средствами SALOME;
  • Генерация расчётных сеток с помощью утилиты blockMesh (метод конечных объёмов);
  • Генерация расчётных сеток с помощью утилиты snappyHexMesh (метод конечных объёмов);
  • Генерация расчётных сеток с помощью пакета CalculiX Graphix (метод конечных элементов, метод конечных объёмов);
  • Генерация расчётных сеток с помощью пакета SALOME (метод конечных элементов, метод конечных объёмов);
  • Преобразование форматов сеток для использования в различных открытых пакетах гидродинамического и прочностного анализа;
  • Анализ влияния топологии сетки (гексаэдры, тетраэдры, призмы, многогранники), и методов дискретизации (линейные/квадратичные элементы, метод конечного объёма/метод конечных элементов) на результаты расчётов.

Программа

День 1

Первый день посвящен обзору пакетов Salome и CalculiX Graphix и утилит blockMesh и snappyHexMesh из пакета OpenFOAM.

  1. Введение — обзор курса и способов построения сеток с помощью открытых пакетов.
    • Принципы блочных сеток.
    • Принципы неструктурированных сеток.
    • Связь конечно-объёмных и конечно-элементных пакетов.
  2. Использование пакетов OpenFOAM и CalculiX.
    • Построение сеток средствами блочного генератора сеток blockMesh.
    • Построение сеток средствами блочного генератора сеток CalculiX.
    • Ручная параметризация сеток (геометрии) с помощью языков-интерпретаторов m4, bash, perl.
    • Автоматическое построение гексаэдрально-доминирующих сеток средствами snappyHexMesh (OpenFOAM).
  3. Лабораторные работы: сравнение различных способов генерации расчётных сеток и получаемых на их основе результатов.

День 2

Второй день посвящён использованию пакета SALOME для создания расчётных сеток (в том числе параметризованных) и вопросам связи пакетов. Вторая часть дня посвящена выполнению самостоятельным занятиям и закреплению полученных знаний.

  1. Использование пакета SALOME для создания расчётных сеток:
    • Работа с геометрическими объектами в пакете SALOME.
    • Способы создания расчётных сеток в пакете SALOME.
    • Параметризация геометрии.
  2. Самостоятельная работа:
    • Решение задач из первого дня курса средствами пакета SALOME.
    • Решение задачи построения области обтекания профиля крыла.
    • Решение задачи построения расчётной области в случае моделирования вращающихся устройств (миксер, компрессор).
  3. Завершение курса, подведение итогов.