メッシュのpatchを後から分割したい
OpenFOAMでメッシュを作成した後に境界面（patch)を分割して、新しいpatchを作成する手順です。
具体例が下図です。wallという名前のpatchを２分割して、wallとwall1というpatchをもつメッシュにします。
元のメッシュ
分割後のメッシュ
具体的な手順
- setSetで新しいpatchになるfaceSetを作る。
- 上でつくったfaceSetをもとにして、createPatchを実行して、patchを作成する。
createPatchがpatchを作るコマンドです。このコマンドで、setからpatchを作成できます。
詳細です。
blockMeshでメッシュ作成
メッシュ自体はblockMeshでもなんでもいいので作成します。今回はサイズ1x1x10の直方体を例として作成します。patchはすべてwallとします。
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: 2.3.0 |
| \\ / A nd | Web: www.OpenFOAM.org |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
object blockMeshDict;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
convertToMeters 1;
vertices
(
(0 0 0)
(1 0 0)
(1 1 0)
(0 1 0)
(0 0 10)
(1 0 10)
(1 1 10)
(0 1 10)
);
blocks
(
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (5 5 20) simpleGrading (1 1 1)
);
edges
(
);
boundary
(
wall
{
type wall;
faces
(
(3 7 6 2)
(0 4 7 3)
(2 6 5 1)
(1 5 4 0)
(0 3 2 1)
(4 5 6 7)
);
}
);
mergePatchPairs
(
);
// ************************************************************************* //
setSetでfaceSetの作成
setSetはsetを作るコマンドです。setは具体的にはcellSetやfaceSetなど、各要素の集合体みたいなものです。（setとzoneの違いがいまいちわからないので、ご存知だったら教えて下さい。）新しいpatchになる部分を表すfaceSetを作成します。
やり方としては
1. 既存のpatch（ここではwall）に対応するfaceSetのf0を作成。
2. 新しいpatchになる領域を含んだcellSet（セルの集合体）c0を作成。
3. セルセットc0からfaceSet f1を作成。
4. 最初に作ったfaceSet f0からfaceSet f1を削除して、新しいpatchになるfaceSetを作成。
setSetだと対話的に処理が行われます。以上の処理をコマンドで入力すると以下。
readline>faceSet f0 new patchToFace wall
readline>cellSet c0 new boxToCell (0 0 0) (1 1 5)
readline>faceSet f1 new cellToFace c0 all
readline>faceSet f0 delete faceToFace f1
１行目でwallというpatchからfaceSetを作成。
２行目で下半分の領域（（0 0 0)と(1 1 5)を対角線に配置した直方体の領域）を含むcellSetを作成。
3行目でcellSet c0からfaceSet f1を作成。最後のオプションをallにして、セルセット内の全faceを含むfaceSetを作成。オプションでbothを選択できますが、そうすると、境界上のfaceが選択されません。
４行目でfaceSetの差分を取ってます。
topoSetDictを作成すると、上記の処理をtopoSetコマンド一発でできます。
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| ========= | |
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
| \\ / O peration | Version: 2.2.2 |
| \\ / A nd | Web: www.OpenFOAM.org |
| \\/ M anipulation | |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
object topoSetDict;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
actions
(
{
name f0;
type faceSet;
action new;
source patchToFace;
sourceInfo
{
name "wall";
}
}
{
name c0;
type cellSet;
action new;
source boxToCell;
sourceInfo
{
box (0 0 0) (1 1 5);
}
}
{
name f1;
type faceSet;
action new;
source cellToFace;
sourceInfo
{
set c0;
option all;
}
}
{
name f0;
type faceSet;
action delete;
source faceToFace;
sourceInfo
{
set f1;
}
}
);
createPatchコマンドでpatchを作成
faceSet f0は直方体の上半分の境界のfaceを取り出した状態になっています。このfaceSetを使って、patchを作成します。新しいpatchの名前はwall1にします。
system内にcreatePatchDictを作成します。
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "system";
object createPatchDict;
}
pointSync false;
patches
(
{
name "wall1";
patchInfo
{
type wall;
}
constructFrom set;
set f0;
}
);
既存のメッシュ情報に上書きするために-overwriteオプションつけて、createPatchを実行
createPatch -overwrite
これでpatchが分割できました。
blockMeshDictを修正してpatchを増やそうとすると、点を追加して、境界面の設定を追加してと、かなり大変です。blockMeshDictの修正なしで、境界面を修正できるので、手間が省けるかと思います。