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Q&AGeoFEAS Flow3D ('17.02.15

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Q1−2. 立体を分割するときの平面の分割は何のためにするのか。平面の分割は必ずしなければならないものか

Q1−3. 立方体を三角形にメッシュ分割したいのだが、どうしても四角形のメッシュ分割になってしまう。どうすれば三角形のメッシュ分割になるのか。

Q2−1. ステージとは何を指しているのか。

Q2−2. 各段階をステージと称するようだが各段階とは?

Q2−3. ステージとは、最初の状態からの変化を段階的に表現するようだが、最初の状態からの変化とは?



目  次
 1.共通編

Q1−1. GeoFEAS Flow3D解析可能な最大節点・要素数の目安を教えてほしい。

Q1−2. 立体を分割するときの平面の分割は何のためにするのか。平面の分割は必ずしなければならないものか

Q1−3. 立方体を三角形にメッシュ分割したいのだが、どうしても四角形のメッシュ分割になってしまう。どうすれば三角形のメッシュ分割になるのか。

 2.弾塑性地盤解析編

Q2−1. ステージとは何を指しているのか。

Q2−2. 各段階をステージと称するようだが各段階とは?

Q2−3. ステージとは、最初の状態からの変化を段階的に表現するようだが、最初の状態からの変化とは?

 3.浸透流解析編

Q3−1. 境界条件の水頭既知境界とは?

Q3−2. 境界条件の浸出可能境界とは?

Q3−3. 点源とは?

Q3−4. 初期値の最大サクションとは?

Q3−5. 初期湿潤面とは?

Q3−6. 解析の結果、どのくらいの水が流出したかというのを知るためにはどうしたらよいか。

Q3−7. 解析結果をレポートしたときにでる数値が書かれた表はいつの時間の値か。

Q3−8. 二次元浸透流解析をおこないたいのだが、その場合はXY平面上で二次元浸透流解析と同様のやり方で行えばよいのか。

Q3−9. BiGSTAB法,PCG法,Skyline法それぞれどのような違いがあるのか。

Q3−10. 反復法と直接法の使い分けを教えてほしい。




 1.共通編
    
Q1−1. GeoFEAS Flow3D解析可能な最大節点・要素数の目安を教えてほしい。
A1−1
節点数で3万節点、要素数で5万要素までのモデルは確認しています。
本製品では上限を設けていませんが、実務的には画面操作の対応や計算時間を考慮すると同程度の5万要素を目安としてください。

 
Q1−2. 立体を分割するときの平面の分割は何のためにするのか。平面の分割は必ずしなければならないものか。
A1−2 立体の分割のときは平面の分割はしません。
平面の分割とは面要素(板要素、シェル要素)を分割するときのものです。

 
Q1−3. 立方体を三角形にメッシュ分割したいのだが、どうしても四角形のメッシュ分割になってしまう。どうすれば三角形のメッシュ分割になるのか。
A1−3 自動メッシュが基本になっているので個別の形状を決めることはできません。
メッシュ生成するブロックの形状および分割数との関係で決まります。対辺の分割数を変えるとかブロック形状を分割するなどお試しください。

 2.弾塑性地盤解析編
    
Q2−1 ステージとは何を指しているのか。
A2−1.
ステージとは、モデルのなかで盛土や掘削がある場合、各段階をステージと称し、最初の状態からの変化を段階的に表現したものになります。

 
Q2−2. 各段階をステージと称するようだが各段階とは?
A2−2. 各段階とは、各施工段階を意味し、盛土あるいは掘削などの土工など地盤に対して手を加えた各段階を指します。

 
Q2−3. ステージとは、最初の状態からの変化を段階的に表現するようだが、最初の状態からの変化とは?
A2−3. 最初の状態とは、盛土や掘削のない状態を指します。
解析の用途に応じて、この状態から各ステージにて掘削や盛土などを設定します。

 3.浸透流解析編
   
Q3−1. 境界条件の水頭既知境界とは?
A3−1 全水頭は 位置水頭+圧力水頭+速度水頭 で表されます。
水頭既知境界とは、全水頭を意味していますが、実務上は位置水頭と同じと考えください。
地下水位や、ダムの貯水面など水が一定にそこにあるレベルを意味します。
ダムの貯水側の法面などは、水に接する部分をすべて水頭既知境界とします。

 
Q3−2. 境界条件の浸出可能境界とは?
A3−2 浸出可能境界とは、地下水位が高く周辺地盤が低い場合に、周辺地盤へ水が流れ出る境界を言います。
たとえばダムの下流側の法尻のように上流側の貯水が堤体を浸透して、下流側へ流出します。
法尻部に水が集まって流れ出るので、そのような部分を設定する境界となり、水位として設定します。

 
Q3−3. 点源とは?
A3−3 平面的な解析に用います。平地などの対象とするモデルを上空から見て(平面表示して)、井戸(水を引き上げる)あるいは灌水井(水を供給する)を設定します。点の位置座標と水位を境界値として与えるので、点源境界と称します。井戸公式の計算に相当する解析をする場合に用います。

 
Q3−4. 初期値の最大サクションとは?
A3−4 不飽和状態のときに水を吸引する力すなわち負圧(サクション)が働きます。乾燥状態では大きな負圧がありますが、含水量によって急激な変化をします。そのため、解析では最大値を設定しておいて、含水量の変化に負圧の急激な変化させることで解析が不安定にならないように、含水量と負圧の関係を緩和させて、解の安定を図ります。いわば、乾燥状態はきわめて不安定な状態なので、その状態を解析しやすいようにするために、負圧(サクション)の上限値を設定するのが最大サクションです。

 
Q3−5. 初期湿潤面とは?
A3−5 初期の地下水位を指します。

 
Q3−6. 解析の結果、どのくらいの水が流出したかというのを知るためにはどうしたらよいか。
A3−6 解析結果では流出量として出力をしていません。
流速は場所によって異なりますので、ある範囲の流速について検出し、その範囲の面積をかければ流量となります。

 
Q3−7. 解析結果をレポートしたときにでる数値が書かれた表はいつの時間の値か。
A3−7 [結果表示]で圧力水頭などを表示した時刻歴の数値となります。

 
Q3−8. 二次元浸透流解析をおこないたいのだが、その場合はXY平面上で二次元浸透流解析と同様のやり方で行えばよいのか。
A3−8 本製品は三次元解析専用となっていますので、Z(奥行方向)方向を単位幅程度とする必要があります。

 
Q3−9. BiGSTAB法,PCG法,Skyline法それぞれどのような違いがあるのか。
A3−9 収束計算を伴う反復法のBiCGSTAB法,PCG法と直接に解を求めるSkyline法に分類されます。
反復法は、直接法と比較してメモリ使用量や計算量が少ないというメリットがある半面、収束性がモデルや境界条件によって影響を受けやすく収束しない(答えが得られない)デメリットもあります。

 
Q3−10. 反復法と直接法の使い分けを教えてほしい。
A3−10 モデルが単純(流量が大)で境界条件も水頭既知境界を設定する定常解析のような場合は直接法が適していると考えます。
逆に、モデルが複雑で流量も少なく、解析条件が厳しい場合は反復法が適していると考えます。


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