結局、動的ライブラリが放置状態なので今年度こそはと思う。
今年度の目標は、
校務
研究
家庭＆自己研鑽
といったところでしょうか。
基礎にもどって、dynamicMeshの調査。
OF4.xでのdynamicメッシュは大きく分けると、
参考とするsolidBodyMotionFvMeshは、dynamicFvMeshに継承されているので、solidBodyMotionFvMeshｔ同じレベルでdirectDrivenMotionFvMeshというライブラリを作成してみる（Chen et al.と同じ名前だとまずいかなということで）。Motionを具体的に記述するmotionFunctionも作成してみよう。
（１）まずは、solidBodyMotionFvMeshをcopyしてフォルダ名やファイル名をrename
$ cp -r $FOAM_SRC/dynamicFvMesh/solidBodyMotionFvMesh/ .
$ mv solidBodyMotionFvMesh directDrivenMotionFvMesh
$ cd directDrivenMotionFvMesh/
$ mv solidBodyMotionFvMesh.C directDrivenMotionFvMesh.C
$ mv solidBodyMotionFvMesh.H directDrivenMotionFvMesh.H
$ mv multiSolidBodyMotionFvMesh.C multiDirectDrivenMotionFvMesh.C
$ mv multiSolidBodyMotionFvMesh.H multiDirectDrivenMotionFvMesh.H
$ mv solidBodyMotionFunctions directDrivenMotionFunctions
（２）sedコマンド（-iオプション）を利用したファイル中のclass名などのrename
$ sed -i s/solidBodyMotionFvMesh/directDrivenMotionFvMesh/g directDrivenMotionFvMesh.C
$ sed -i s/solidBodyMotionFvMesh/directDrivenMotionFvMesh/g directDrivenMotionFvMesh.H
$ sed -i s/multiSolidBodyMotionFvMesh/multiDirectDrivenMotionFvMesh/g multiDirectDrivenMotionFvMesh.C
$ sed -i s/multiSolidBodyMotionFvMesh/multiDirectDrivenMotionFvMesh/g multiDirectDrivenMotionFvMesh.H
$ sed -i s/solidBodyMotionFvMesh/directDrivenMotionFvMesh/g multiDirectDrivenMotionFvMesh.C
$ sed -i s/solidBodyMotionFvMesh/directDrivenMotionFvMesh/g multiDirectDrivenMotionFvMesh.H
(solidBodyMotionFunction関連)
$ sed -i s/SBMF/DDMF/g directDrivenMotionFvMesh.C
$ sed -i s/SBMF/DDMF/g directDrivenMotionFvMesh.H
$ sed -i s/SBMF/DDMF/g multiDirectDrivenMotionFvMesh.C
$ sed -i s/SBMF/DDMF/g multiDirectDrivenMotionFvMesh.H
$ sed -i s/solidBodyMotionFunction/directDrivenMotionFunction/g directDrivenMotionFvMesh.C
$ sed -i s/solidBodyMotionFunction/directDrivenMotionFunction/g directDrivenMotionFvMesh.H
$ sed -i s/solidBodyMotionFunction/directDrivenMotionFunction/g multiDirectDrivenMotionFvMesh.C
$ sed -i s/solidBodyMotionFunction/directDrivenMotionFunction/g multiDirectDrivenMotionFvMesh.H
※ これ以降、multiDirectDorivenMotion.C/Hについては詳述しません。後日、追記予定。
（３）pointPatchFields/derived/solidBodyMotionDisplacement関連のrname
$ pointPatchFields/derived
$ mv solidBodyMotionDisplacement/ directDrivenMotionDisplacement/
$ cd directDrivenMotionDisplacement/
$ mv solidBodyMotionDisplacementPointPatchVectorField.C directDrivenMotionDisplacementPointPatchVectorField.C
$ mv solidBodyMotionDisplacementPointPatchVectorField.H directDrivenMotionDisplacementPointPatchVectorField.H
$ sed -i s/solidBodyMotion/directDrivenMotion/g directDrivenMotionDisplacementPointPatchVectorField.C
$ sed -i s/solidBodyMotion/directDorivenMotion/g directDrivenMotionDisplacementPointPatchVectorField.H
$ sed -i s/SBMF/DDMF/g directDrivenMotionDisplacementPointPatchVectorField.C
$ sed -i s/SBMF/DDMF/g directDrivenMotionDisplacementPointPatchVectorField.H
（４）Makeフォルダの作成および修正
$ cp -r $FOAM_SRC/dynamicFvMesh/Make .
Edit Make/files as:
directDrivenMotionFvMesh.C
multiDirectDrivenMotionFvMesh.C
directDrivenMotionFunctions/solidBodyMotionFunction/solidBodyMotionFunction.C
directDrivenMotionFunctions/solidBodyMotionFunction/solidBodyMotionFunctionNew.CdirectDrivenMotionFunctions/directDrivenMotionFunction/directDrivenMotionFunction.C
directDrivenMotionFunctions/directDrivenMotionFunction/directDrivenMotionFunctionNew.C
directDrivenMotionFunctions/rotatingMotion/rotatingMotion.CdirectDrivenMotionFunctions/axisRotationMotion/axisRotationMotion.C
directDrivenMotionFunctions/oscillatingRotatingMotion/oscillatingRotatingMotion.C
pointPatchFields/derived/directDrivenMotionDisplacement/directDrivenMotionDisplacementPointPatchVectorField.C
LIB = $(FOAM_USER_LIBBIN)/libdirectDrivenMotionFvMesh（※ motionFunction関係は現時点で手つかずです。）
Edit Make/option as:
EXE_INC = \
-I$(LIB_SRC)/triSurface/lnInclude \
-I$(LIB_SRC)/meshTools/lnInclude \
-I$(LIB_SRC)/dynamicMesh/lnInclude \
-I$(LIB_SRC)/dynamicFvMesh/lnInclude \
-I$(LIB_SRC)/finiteVolume/lnInclude
LIB_LIBS = \
-ltriSurface \
-lmeshTools \
-ldynamicMesh \
-ldynamicFvMesh \
-lfiniteVolume
（５）directDrivenMotionFunctionの作成および修正
$ cd directDrivenMotionFunctions
(使わなそうなmotionFunctionをいくつか削除)
$ rm -rf SDA linearMotion multiMotion oscillatingLinearMotion tabulated6DoFMotion
$ ls
axisRotationMotion oscillatingRotatingMotion rotatingMotion solidBodyMotionFunction(solidBodyMotionFunctionをコピー&リネーム)$ cp -r solidBodyMotionFunction directDrivenMotionFunction
$ cd directDrivenMotionFunction
$ mv solidBodyMotionFunction.C directDrivenMotionFunction.C
$ mv solidBodyMotionFunction.H directDrivenMotionFunction.H
$ mv solidBodyMotionFunctionNew.C directDrivenMotionFunctionNew.C
(directDrivenMotionFunction.Cなどの修正)
$ sed -i s/solidBodyMotion/directDrivenMotion/g directDrivenMotionFunction.C
$ sed -i s/solidBodyMotion/directDrivenMotion/g directDrivenMotionFunction.Ｈ
$ sed -i s/solidBodyMotion/directDrivenMotion/g directDrivenMotionFunctionNew.C
$ sed -i s/SBMF/DDMF/g directDrivenMotionFunction.C
$ sed -i s/SBMF/DDMF/g directDrivenMotionFunction.H
$ sed -i s/SBMF/DDMF/g directDrivenMotionFunctionNew.C
（６）wmake libso
とりあえず、ここまでの変更を反映してライブラリが作れるかwmake libsoしてみる。
$ cd ../../ (ライブラリフォルダのトップに戻って)
$ wclean
$ wmake libso
[snip]
'/home/waku/OpenFOAM/waku-4.x/platforms/linux64GccDPInt32Opt/lib/libdirectDrivenMotionFvMesh.so' is up to date.
以上の変更は、ライブラリやクラス名称を変更しただけなので、中身はオリジナルのもののまま。これをいろいろ変更していく。ちなみにライブラリのビルドは通るが、motionFunctionは多重定義となっているので、実行時にエラーになるので、こちらも名前を変える必要あり。
ＯＦ、あるいは、動的メッシュ機能をもつたいていのＣＦＤソフトは、メッシュの移動・回転速度を指定して計算するのが一般的だろう。
風車の研究をしているので、ブレードトルク→回転の運動方程式→角速度→回転角のような動的なメッシュ移動ができないか試行錯誤しているが、自分のC++の知識ではOFのC++の高レベルの利用に追いついていけず、遅々として進んでいない（一応それらしい動きができるようにしてみたが、回転の運動方程式をfunctionObject機能を利用して外部で解いているので、次のステップとして、できれば全部OFの中でクローズしたいと考えている）。
もっと時間をかけてC++勉強しないとだめだなぁと思いつつ、いろいろ調べてたらそのようなライブラリを使用している論文を発見（Goong Chen et al, "OpenFOAM computation of interacting wind turbine flows and control(I): free rotating case", WPのpreprint?）。2014年かということで、自分がアイデア考えだしたころに論文になってたということになる。ちょっと残念。Chen先生は結構ＯＦ関連では、論文を出してるみたいだ。
彼らの論文によると、OF-extendを利用して（？？？明確な記述なし）、solidBodyMotionFvMeshからforceDrivenFvMeshというライブラリを作成し、その中で、forceDrivenMotionFunction（ FDRotatingMoton, codedFDRotatingMotion)の回転計算functionを定義して利用しているようである。
ライブラリ自体のあまり詳しい情報は小論文にのっておらず、ネットでも検索でヒットしないので、情報を得るには直接コンタクトするか、CFDonlineに聞くしかないようだ。もう少し調査しつつ、正規版4.xでも作れないか作業してみたい。
extBlockMeshをOF3.0以降で利用する場合はこちらから。
GitHub - HIKassem/extBlockMesh: extBlockMesh fork for OpenFOAM-dev version
SL6やCentOS6系はコンパイラのバージョンが古いため、OF4.xのビルドなどのためには、いろいろ支障が出てきている。そこで、devtoolと呼ばれるコンパイラ関係の更新パッケージをいれてみる（SL6.8）。
devtoolは現在4まであるみたいだが、あまり新しいコンパイラだとハマる可能性もあるため、devtool-2をいれてみた（gcc4.8.2）。
$ su
# cd /etc/yum.repo.d/
# wget http://linuxsoft.cern.ch/cern/devtoolset/slc6-devtoolset.repo
# yum install devtoolset-2
# exit
$ source /opt/rh/devtoolset-2/enable
$ gcc --version
gcc (GCC) 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-15)
Copyright (C) 2013 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
というのをやりたいので、以下の順番に進める。
OF4.0が出たばっかりだが、ちょっとヘッダファイルが変わったようなので、とりあえず3.0.xで進める。
①chtMulitRegionFoam + DynamicMesh(fluidRegion) = chtMultiReginDyMFoam
（注意） foam-extend 3..2はgcc 4.9.2以上が必要なようです。
OpenFOAMのforkしたバージョンであるfoam-extend 3.2が昨年9月にリリースされ、前から気になっていたImmersed boundary methodが正式にリリースされていたので、知らべてみた。現在は、nextReleaseとして4.0の作業を進めているらしいです。
ライブラリ：src/immersedBoundary
ソルバー：applications/solvers/immersedBoundary/ (六つ)
icoIbFoam porousSimpleIbFoam simpleIbFoam
icoDyMIbFoam interIbFoam potentialIbFoam
チュートリアル：tutorials/immersedBoundary/*
2次元チャネル内に、2次元stlファイルでIB（Immersed boundary）が静止している計算。ここで設定として
ibCylinder
{
type immersedBoundary;
nFaces 0;
startFace 3650;
internalFlow no;
}
0/U
ibCylinder
{
type immersedBoundary;
refValue uniform (0 0 0);
refGradient uniform (0 0 0);
fixesValue yes;
setDeadCellValue yes;
deadCellValue (0 0 0);
}0/ｐ
ibCylinder
{
type immersedBoundary;
refValue uniform 0;
refGradient uniform 0;
fixesValue no;
setDeadCellValue yes;
deadCellValue 0;
value uniform 0;
}
2次元チャネル内に、2次元stlファイルでIB（Immersed boundary）が変動している計算。ソルバーはicoDyMIbFoamになる。
下記のとおり、dynamicMeshDictの中で、往復するsolidBodyMotionを定義している。
- constant/dynamicMeshDict
dynamicFvMesh immersedBoundarySolidBodyMotionFvMesh;
immersedBoundarySolidBodyMotionFvMeshCoeffs
{
motionFunctions
(
ibCylinder
{
// solidBodyMotionFunction translation;
// translationCoeffs
// {
// velocity (0.1 0 0);
// }
solidBodyMotionFunction linearOscillation;
linearOscillationCoeffs
{
amplitude (0.5 0 0);
period 2.5;
}
}
);
}
