CAE

分野別にAVSを使用した事例をご覧いただけます。
事例によっては、AVSで処理した「動画」または「3D動画データ(GFAファイル)」のダウンロードもできます。 「3D動画データ(GFAファイル)」については、フリービューワ 3D AVS Playerを使用し、マウス操作でモデルを動かして観察することができます。

お客様の直面されている課題に近い内容など、ご関心のあるものがございましたら、詳しくご紹介させていただきますのでお気軽にお問い合わせください。

可換および非可換な量子乱流シミュレーションにおける量子渦の可視化

量子力学は原子・分子などのミクロなスケールの現象、あるいは高エネルギーの現象を記述する物理学として知られているが、量子効果がマクロなスケールで現れるような流体は量子流体と呼ばれ、絶対零度近傍まで固体にならずに冷やされた液体や気体、あるいは質量の高い星の中心などの高密度な液体で実現される。
量子流体中の渦（量子渦）は紐のような実体のある構造となるが、流体を構成する原子スピンの特性により、可換渦と非可換渦に分類される。
可換渦は通常の流体の渦と振舞いが似ており、したがって乱流研究における渦構造および渦運動の解析に量子流体の乱流（量子乱流）が役に立つと期待されている。一方で非可換渦は乱流中において本当の紐のように絡まることがあり、巨大な網のような構造を形成し、可換な量子渦の乱流と全く異なる性質を持つことも予想されている。 動画では、量子流体を記述する非線形シュレディンガー方程式を数値的に解くことで、量子乱流中における量子渦の振舞の可視化を行った。

GFAファイル
可換乱流:scalar-turbulence.gfa（310MB）
非可換乱流:tast-turbulence.gfa（402MB）

2本のろうそくの相互作用

Navier-Stokes方程式、酸素の移流拡散反応方程式、熱エネルギーの移流拡散反応方程式を連立させて解き、酸素濃度に依存する熱量発生を熱エネルギーの方程式における発熱項とした。ろうそくの本体は埋め込み境界法によって表現している。
酸素の消費と流れの影響によって、2本のろうそくの燃焼状態に相互作用が生じているのが観察される。

GFAファイル(290MB)

細胞分裂シミュレーション

細胞分裂とそれに先立って生じる細胞質流動、細胞核の中央化、染色体分配の過程の３次元力学シミュレーションの可視化。 細胞質流動のシミュレーションは粒子法を用いて行った(Niwayama et al., PNAS vol.108, pp.11900-, 2011)。 細胞核の中央化シミュレーションは、核から伸長する繊維（微小管）がその長さに応じて引っ張られるとするモデルに基づいて行った(Kimura & Onami, Dev Cell vol.8, pp.765-, 2005)。染色体分配のシミュレーションは微小管が細胞表層から引っ張られるとするモデルに基づいて行った(Hara & Kimura, Curr Biol vol.19, pp.1549-, 2009)。 細胞質分裂のシミュレーションは細胞表層の硬さパラメータが変化することによって起こるとするモデルに基づいて行った (Koyama et al., PLoS ONE vol.7, pp.e31607, 2012)。

光の動きの可視化

動画を用いることで、LightToolsなどの照明解析シミュレーションでは把握しづらい「光の動き」を直感的に確認できます。 あらゆる光学モデルにおいて光線動画を作成可能です。また、3Dプロジェクターと組み合わせることで光の動きを立体的に把握することもできます。

レンズに入射する光線の動きを可視化した事例です。

室内を照らす光線の動きと軌跡を可視化した事例です。

室内を照明する光線の動きを可視化した事例です。
GFAファイル(184MB)

光の可視化、動画化に興味をお持ちいただけましたら下記フォームからお問い合わせください。
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高レイノルズ数乱流場における階層構造の同時可視化

乱流は様々な空間スケール（スペクトル）を有することはよく 知られてきた。低レイノルズ数の場合、乱流運動の素過程と 考えられる粘性スケールの構造(viscous scale)が出現し、 乱流運動の主因と考えられてきた。
一方、工学的実規模の高レイノルズ数壁面乱流場においては、境界層スケール(Outer scale)の大規模構造が出現し、この 大規模構造が高レイノルズ数効果の主因であり、スペクトル分布にも 顕著な影響（第2・第3のスペクトルピーク）が出現することが近年わかってきており、注目を集めている。
この高レイノルズ数領域における多階層構造（スペクトルの第1・2・3ピークに相当）をAVSにより、視覚的に観察することに 成功した。

本データの可視化には、名古屋大学情報基盤センターのUV2000を利用させていただきました。
大規模共有メモリを有する可視化ハードウェアを利用することにより、データ分割などの手間を掛けることなく可視化結果表示を行うことが可能です。
作成した高精細可視化画像は同ハードウェアと接続された高精細8Kディスプレイに表示し、評価検討を行っています。

名古屋大学　情報基盤センター

泳動作中の水着における異方性超弾性体モデルを用いた応力解析

当社では、泳動作中に水着の生地に生じる歪みから異方性超弾性体モデルを利用して応力解析を行い、設計の事前評価を行っています。 生地の歪みは、当社が開発した3D-CGモデルを利用して求めた人体の皮膚歪みを水着に適用することで推定しています。

スタンフォードバニーに水を流した問題

粒子法において、任意形状の固体境界に対して圧力の非斉次ノイマン境界を満足することは容易ではありませんでした。
そこで、仮想マーカーを用いた境界処理法を提案し、今回の例題では、スタンフォードバニーに水を流した問題にて提案手法の検証実験を行いました。

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