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)

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
1A0.51.50.50.11.096,09717,550通常のメッシュに近い
1B0.051.50.50.10.1109,89020,114かなり厳しいメッシュ
1C0.0051.50.50.10.01112,10520,511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)

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)

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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