紙の落下解析

紙の落下する様子を解析した事例です。

紙側は構造解析ツール(Ansys Mechanical)、周辺領域は流体解析ツール(Ansys FLUENT)を用いて計算しております。紙は変形しつつ落下しますが、紙の姿勢によって、励起される周辺の流れ場、圧力場が変わるため、こちらの事例のように斜め方向に飛行するような挙動をとります。

こちらの事例では、静止状態から落下させていますが、
・紙に初期速度を定義
・複雑な流れ場形状での挙動
・強制対流場での挙動
等様々な応用が考えられます。

なおこちらの事例では、紙が大きく動くため、FLUENTのリメッシングの機能を使用しており、また連成解析用にはSystem Coupling機能を使用しております。

解析結果

紙の落下時の速度場、並びにひずみの可視化(クリックで動画再生)

可視化ツールの Ensight を用いることで、次の動画の作成も可能になります。

動画上部は落下する紙を、動画下部は、
・左側:紙の周囲の流れ場　・真ん中:紙の応力分布　・右側:時間と最大速度のグラフ
を表しています。

(クリックで動画再生)