About dexcs2021 for OpenFOAM

1. DEXCS2021 for OpenFOAM®の紹介
オープンCAEコンサルタント
OCSE^2 代表 野村悦治
2021/10
Disclaimer: OPENFOAM ® is a registered trade mark of OpenCFD Limited, the producer of the
OpenFOAM software and owner of the OPENFOAM ® and OpenCFD ® trade marks. This
offering is not approved or endorsed by OpenCFD Limited.
1

2. DEXCS公開版
2.4.x
構造解析
Adventure
流体解析
OpenFOAM
線形弾性
1.5.x
‘09/7
1.7.x
‘10/10
Salome-Meca
完
（終了）
2.0.x
‘11/12
2.1.x
‘12/12
2.2.x
‘13/9 ‘14/9
2.3.x
弾塑性、大変形
‘15/9
RDstr
‘16/10
4.x
‘17/10
v1706
Ver-1.4.1
‘09/2
‘18/9
v1806
‘19/10
v1906
2964
1245
1265
2021/9/2 時点のDL数 2210 2246 1745 1831 2035
‘20/10
v2006
2879
1175
1265
2020/9/23 時点のDL数 2065 2098 1656 1690 1738
1251
308

3. DEXCSの目標
オープンCAE：DEXCS (デックス)
拡張性を持つ設計支援用解析システム
Digital Engineering on eXtensible Computing System
■CD起動や仮想PC上にオールインワンのCAEを実現
様々な起動方法に対応する
■数値解析を中心に高機能のプリポストを備える
構造解析や流体解析に対応する
■教育研修を対象のCAEとして基本機能を実現する
大規模弾性解析の並列処理に対応する
■企業内実務での適用・拡張も可能
3

4. DEXCSの構成
Linux(Ubuntu)上に、構造解析にADVENTUREを活用し
プリポスト機能を統合したCAE環境を構築する。
これを、CD起動形式や仮想PC起動形式で公開
(Ubuntu)
パソコン
（モデリング） （解析） （可視化）
プレ処理 ポスト処理
4

5. DEXCS2009-OpenFOAMの嬉しさ
コマンドライン入力は一切不要
GUIエディタでパラメタ変更可能
（パラメタファイルの収納場所・名前を知らなくとも、
解析シーン毎にボタンを順番に押していけばよい）
仮想風洞試験が、ボタンを順番に押していくだけで実行可能
メッシュ細分化領域
仮想風洞
解析対象
simpleFoam：定常非圧縮流れ解析
（k-ε系乱流モデル使用可能）
OpenFOAMのインストール不要
5

6. DEXCS2011-OpenFOAMの嬉しさ
DEXCS2009-OpenFOAMの嬉しさを踏襲
上記をブラッシュアップ
■ 並列計算可能、64 bit版もリリース
■ 操作性改善、結果処理サンプルの充実
■ ライブDVDでの動作を前提としたテスト、操作説明
新機能
■ OpenFOAM 中級者を想定した簡単GUI操作
dexcs十徳ナイフ
6

7. DEXCS2012-OpenFOAMの狙い
DEXCS2009以来、簡単体験の嬉しさを踏襲
上記をブラッシュアップ⇒もっと簡単に
機能強化
■ OpenFOAM 中級者を想定した簡単GUI操作
主眼はsnappyHexMeshによる自動メッシュ作成
＋ 標準チュートリアルベースの簡単メッシュ変更
Swiftツール
TreeFoam （+ dexcs十徳ナイフ）
7

8. DEXCS2013-OpenFOAMの狙い
DEXCSランチャーの
機能開発はほぼ完了⇒国際化対応
機能強化
■ OpenFOAM 中級者を想定した簡単GUI操作
主眼はsnappyHexMeshによる自動メッシュ作成
＋ 標準チュートリアルベースの簡単メッシュ変更
TreeFoam （+ dexcs十徳ナイフ）の機能強化
（例：マルチリージョン対応）
8

9. DEXCS2014-OpenFOAMの狙い
DEXCSランチャーの更なる簡素化
● CAD： Blender ⇒ FreeCAD
● メッシャー： snappyHexMesh ⇒ cfMesh
機能強化
● TreeFoam ver.1.42 ⇒ ver.2.22
● 最適化ツール
（OpenMDAO＋openfoam_wrapper）搭載
OpenFOAM 中〜上級者を想
定した簡単GUI操作
9

10. DEXCS2015-OpenFOAMの狙い
ベースプラットフォーム
● 国際化対応
● Linux Mint の復活
機能強化
● TreeFoam ver.2.22 ⇒ ver.3.23
● FreeCADマクロのブラシアップ
OpenFOAM 中〜上級者を想
定した簡単GUI操作
10

11. DEXCS2016-OpenFOAMの狙い
ベースプラットフォーム
● Linux Mint 18 Xfce ( Ubuntu 16.04 )
● OpenFOAM-4.x
機能強化
● TreeFoam ver.3.23 ⇒ ver.3.28
リモートサーバ（例：FOCUSスパコン）対応
● FreeCADマクロのブラシアップ
OpenFOAM 中〜上級者を想
定した簡単GUI操作
http://www.j-focus.or.jp/focus/
FOCUSスパコン とは
11

12. DEXCS2017-OpenFOAMの狙い
ベースプラットフォーム
● Linux Mint 18 Xfce ( Ubuntu 16.04 )
● OpenFOAM-v1706
機能強化
● TreeFoam ver.3.28 ⇒ ver.4.23
リモートサーバ（例：FOCUSスパコン）対応
● FreeCADマクロのブラシアップ
OpenFOAM 中〜上級者を想
定した簡単GUI操作
名大スパコン、他にも対応
12

13. DEXCS2018-OpenFOAMの狙い
ベースプラットフォーム
● Ubuntu 18.04
● OpenFOAM-v1806
OS更新に伴う非推奨システム対応
● FreeCADマクロの wxコンポーネント
⇒ Qt4 / pySyde化
● Flashチュートリアルの廃止
一部はムービー化
13

14. DEXCS2019-OpenFOAMの狙い
ベースプラットフォーム
● Ubuntu 18.04.03
● OpenFOAM-v1906
DEXCSランチャーの更新
● FreeCADマクロ化
○ cfMesh更新
○ TreeFoamサブセット組み込み
14

15. DEXCS2020-OpenFOAMの狙い
ベースプラットフォーム
● Ubuntu 20.04
● OpenFOAM-v2006
DEXCSランチャーの更新
● cfMeshマクロ更新
● TreeFoam3対応
● ポータビリティ対応
15

16. DEXCS2021-OpenFOAMの狙い
ベースプラットフォーム
● Ubuntu 20.04.2
● OpenFOAM-v2106（パッケージインストール版）
● Paraview-5.9.1（native, バイナリ版）
DEXCSランチャーの更新
● ランチャー＝ツールバー＋ワークベンチ
● cfMeshマクロ⇒Dexcsワークベンチ
16

17. DEXCS2021の組み込みツール
● OpenFOAMの固有ユーティリティ
○ blockMesh,autoPatch,createPatch,snappyHexMesh,...
● FreeCAD
● ParaView
● pyFoam
○ pyFoamPlotRunner.py,pyFoamClearCase.py
○ pyFoamPotentialFoam.py, pyFoamCreateBoundaryPatches.py
● cfMesh
● JAVA gnuplot GUI
● helyxOS
● TreeFoam
● DEXCS固有ユーティリティ
○ makeCfMeshSetting.FCMacro, dexcsSWAK.py
○ runTreefoamSubset, runTreeFoam.py, …
○ DexcsCfdOF ワークベンチ
OpenFOAMをSmartに使いこなす為のツール
オール・イン・ワン組み込み
⇒すぐに使える
煩雑なコマンド＆パラメタ入力
⇒ボタン１発起動
ユーザーの好みに応じて
組み込みや組み換えが可能
17

18. ベースOS ウィキペディアより引用
http://ja.wikipedia.org/wiki/Linux_Mint
Ubuntu
10.04 LTS
Linux
Mint13(LTS)
Ubuntu
14.04 LTS
Linux
Mint17.1(LTS)
Linux
Mint18(LTS)
Ubuntu
18.04 LTS
18
Ubuntu
20.04 LTS

19. http://mogura7.zenno.info/~et/wordpress/ocse/?p=671
ベースOS雑感
Linux Mint のデスクトップ操作環境は、Windowsライク。
Ubuntu 10.10 以前の Ubuntu に近い。
Ubuntuは、10.10以降、操作環境が一変してしまった。
（個人的感想ですがCAE用途には使いやすいとは言い難い）
しかし・・・DEXCS2014ではubuntuに回帰
【理由】Linux Mint17上で、TreeFoamの動作不具合多
【理由】TreeFoamの上記不具合が解消
DEXCS2015以降では、再度 Linux Mint
DEXCS2018からは、再々度 Ubuntu
【理由】Ubuntuのデスクトップ環境がGNOMEに戻った
19

20. ダブル
クリック
ダブル
クリック
20
推奨利用方法1 OpenFOAM初学者向け
3
4
コマンド入力に不便を感じない人
Linuxの基礎から勉強
0
1
2
1
2
Linuxのコマンド入力が不得手な人
0

21. 推奨利用方法２
OpenFOAM利用経験者
OpenFOAMの動作と
ファイル構成を理解している人
caseフォルダを対象に
OpenFOAM専用端末や
pyFoamなど利用した
「便利ツール」の簡単起動
Linuxのコマンド入力が不得手な人
0
2
コマンド入力に不便を感じない人
pyFoam などのコマンドも熟知している人
0
1
1
2
21

22. 主要コンポーネント
● Ubuntu 20.04.2
● OpenFOAM- v2106
● cfMesh v1.1.2（OpenFOAM / modules組込版）
● Paraview 5.9.31
● Helyx-OS 2.4.0
● FreeCAD Daily版: 0.20(2021/9/30)
AppImage版：0.19(2021/3/11)
● TreeFoam 3.07-210729+dexcsSwak（一部改造）
● リマスターツール PinguiBuilder 5.2-1_all
● FreeCADマクロ（＋DEXCS ワークベンチ）
青字部分は
DEXCS2020
との違い
22

23. DEXCSランチャー（〜 DEXCS2018 ）
DEXCS2019
からは廃止
23

24. ダブル
クリック
ダブル
クリック
1
2
DEXCSランチャー
What’s New!
24
DEXCS標準問題（仮想風洞試験）をGUIで実行できる仕組み
（DEXCS標準モデル以外のモデルでの使用も可能）
DEXCSランチャー（DEXCS2019~）

25. DEXCSランチャー（DEXCS2021~）
ダブル
クリック
ダブル
クリック
1
2
DEXCSツールバー
25
DEXCS-WB ツールバー
DEXCS-WB
（ワークベンチ）
What’s New!

26. DEXCSランチャーヘルプ
ダブル
クリック
ダブル
クリック
1
2
3
26

27. DEXCSツールバーの全体概要
新規にcaseを作成、又は
solverやmeshを入れ替え
cfMesh用設定ファイルを作成します
解析ケースファイルの確認
TreeFoamの起動
gridEditorの起動
Propertiesの編集
Dict(system)の編集
計算結果を削除して、
caseを初期化します
solverを起動
plotWatcherの起動
並列処理
stlファイル（アスキー形式）
を作成します
parafoamの起動
FSI用inpファイル作成
オブジェクトの表面積・体積
・重心を表示します
選択したオブジェクトをより
単純な形状に分解、または
面を減算します（D,N）
複数形状の和集合を作成
27
postProcessing
ファイルのプロット postProcessing
プロット用GUIエ
ディタエディタ
OpenFOAM端末を起動

28. DEXCSツールバーの概要（ケース操作）
cfMesh用設定ファイルを作成します
solverを起動
plotWatcherの起動
parafoamの起動
DEXCSの標準チュートリアル（仮想
風洞試験）をデフォルトパラメタでそ
のまま実行できます
cfMeshによるメッシュ作成、確認もできます
gridEditorの起動
Propertiesの編集
Dict(system)の編集 計算パラメタを確認・
変更できます
計算結果を削除して、
caseを初期化します
並列処理
計算をやり直したり、並
列計算を実行する場合
に使用できます
28
〜DEXCS2020
DEXCS2021〜
postProcessing
ファイルのプロット
DEXCS-WB ツールバー
FSI用inpファイル作成
postProcessing
プロット用GUIエ
ディタエディタ
OpenFOAM端末を起動

29. DEXCSランチャーの概要（ケース構築）
新規にcaseを作成、又は
solverやmeshを入れ替え
解析ケースファイルの確認
TreeFoamの起動
Lesson3:
解析ソルバーの変更方法
にチュートリアルがあります
解析ケースが指定してある場合はそのフォルダ、
そうでない場合はモデルのあるフォルダを解析
ケースとしてTreeFoamを起動します
次頁参照
29

30. 解析ケースとは（新方式）
解析ケースファイルの確認
30
1
2
3
で変更は可能だが、 を実行して有効になる
3
1

31. 解析ケースとは（旧方式）
解析ケースファイルの確認
参照モデル（.fcstd）の収
納フォルダはOpenFOAM
のケースフォルダ？
caseボタンで
指定したフォルダ
参照モデル（.fcstd）
の収納フォルダ
cfMesh
設定マクロ
Export
実行済？
YES
YES
NO
NO
次頁参照
31
DEXCS2021でも有効

32. cfMesh設定マクロにおける
ケースファイル在所について
cfMesh用設定ファイルを作成します
ケースファイルの在所が OpenFOAMのケースファイルであ
る場合には、cfMesh用パラメタだけを出力。
そうでない場合には DEXCS標準チュートリアルケースを想
定したパラメタセットが自動作成される。
通常は参照モデルの収納フォルダ名が表示されるが、 Caseボ
タンを押して任意のフォルダを指定することが可能。変更すると
次回からはそのフォルダが表示される。
但し、解析ケースとして認識されるか如何は前頁の判断に依る
（OpenFOAMのケースフォルダでない場合には Exportを実行し
ないと解析ケースとして認識されない）。
32
DEXCS2021でも有効

33. DEXCSツールバー注意事項（仕様です）
solverを起動
plotWatcherの起動
parafoamの起動
jgpファイルの適合
gridEditorの起動
Propertiesの編集
Dict(system)の編集
計算結果を削除して、
caseを初期化します
並列処理
解析ケースファイルの確認
上記の場合、以下のボタンは機能しません
33
FSI用inpファイル作成
postProcessing
プロット用GUIエ
ディタエディタ
OpenFOAM端末を起動

34. DEXCSツールバーの概要（CAD関係）
p.40 〜43 参照
stlファイル（アスキー形式）
を作成します
オブジェクトの表面積・体積
・重心を表示します
選択したオブジェクトをより単
純な形状に分解、または面
を減算します（D,N）
複数形状の和集合を作成
選択したコンポーネントを対象に
OpenFOAM用メッシュ作成に必要
な設定作業で、よく使用する機能
を集約したメニューバー
34

35. デスクトップの説明
電源オフ
ログアウト
ワークスペース
切替
ESCキー
各種設定
Windowsキー
お気に入り
ツールバー
（次頁参照）
35

36. DEXCS2021 for OF 搭載ツール
FreeCAD
TreeFoam+十徳ナイフ
OF-v2106端末
kdiff3
emacs
Firefox（Webブラウザ）
Paraview
shutter
ファイルマネージャ
ヘルプ
Terminal（端末）
ubuntu-20.04
標準搭載ツール
DEXCSカスタマイズツール
36

37. 1
2
3
37
la と入力
日本語⇆英語 ベース環境変更方法（1/2）

38. 2
マウスドラッグで入れ替え
3
4
日本語⇆英語 ベース環境変更方法（2/2）
1
38

39. 日本語⇆英語 切替対応アプリと切替方法
● TreeFoam
○ configTreeFoam（次頁参照）
● FreeCAD
○ 編集⇒設定⇒標準⇒言語⇒Apply
● FreeCADマクロ
○ 自動（ベース環境と連動）
39

40. TreeFoamの表示言語切替
2
3
1
4
40

41. 英語版での表示イメージ1
41

42. 英語版での表示イメージ2
42

43. Let’s smart OpenCAE
presented by
43