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メッシュの品質に対する感度(性能評価)音響解析ソフトウェア Advance/FrontNoise

メッシュの品質と収束性・精度

問題設定

メッシュの品質と収束性および精度に関する基本データを得るために、次のような解析対象に対して、テストを行いました。ここで実施する解析のパラメータは、メッシュの品質です。

ここでは、3種類のメッシュの品質(3ケース)につきテストを実施しました。メッシュの縦横比では、1.00、0.10、0.01のメッシュを利用しました。メッシュサイズは、同程度としたため、その収束性と精度を比較することが可能です。

図1 問題設定とメッシュ模式図(メッシュは実際に利用したものと異なります)

図1 問題設定とメッシュ模式図(メッシュは実際に利用したものと異なります)


解析ケースの一覧およびメッシュ図を示します。

表1 解析ケース一覧

ケース D[m] R[m] L[m] 標準
Δx[m]
メッシュ
縦横比
[-]
要素数 節点数 備考
1A 0.5 1.5 0.5 0.1 1.0 96,097 17,550 通常のメッシュに近い
1B 0.05 1.5 0.5 0.1 0.1 109,890 20,114 かなり厳しいメッシュ
1C 0.005 1.5 0.5 0.1 0.01 112,105 20,511 通常は利用しないメッシュ

図2 メッシュ図(左上:ケース1A、右上:ケース 1B、下:ケース1C)

図2 メッシュ図(左上:ケース1A、右上:ケース 1B、下:ケース1C)


解析結果(ケース1A,1B,1C)

3つのケースの音圧レベルの解析結果を示します。定性的には問題ないことが分かります。以下では、定量的な検討を行います。

図3 断面での音圧レベル(ケース1A)

図3 断面での音圧レベル(ケース1A)


図4 断面での音圧レベル(ケース1B)

図4 断面での音圧レベル(ケース1B)


図5 断面での音圧レベル(ケース1C)

図5 断面での音圧レベル(ケース1C)


精度の比較

3つのケースのグラフおよびその差異をグラフにしました。この結果、音圧レベルで0.1dB程度の差しかなく、精度に問題はないことが分かりました。

図6 ケース1A、1B、1Cでの解析結果比較

図6 ケース1A、1B、1Cでの解析結果比較


図7 ケース1B、1CのケースAとの解析結果の差

図7 ケース1B、1CのケースAとの解析結果の差


収束性の比較

ここでは、メッシュの品質と並列度をパラメータとしました。メッシュの品質および並列度のいずれも対しても、前処理については、Schwarzが頑強であることが分かります。


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