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おすすめオープンソースのCAE4選!オープンソースで使いやすいCAEを利用しよう

オープンソースのCAEを利用して、製品の開発をおこなう会社も増えています。
オープンソースのCAEが広く利用されるようになったのは、市販品のソフトにはない独自の魅力があるからです。
ここでは、オープンソースのCAEの概要や、おすすめのオープンソースCAEについて、詳しくご紹介します。

オープンソースのCAEとは

オープンソースのCAEとは、誰でも無料で利用できる、コンピューターを使用した工学支援システムのことです。
一般のソフトウェアの設計図に該当するソースコードを無料で公開しているので、自由に使用できるだけでなく、知識があれば複製や改良もできます。
自分で改良したソフトを他の人に再配布できることも、オープンソースのソフトウェアの特徴です。

オープンソースのCAEは、さまざまなタイプの工学支援システムが開発されています。
そのためにオープンソースのソフトだけで、CAEに必要なものを一通り揃えることも可能です。
こうしたオープンソースのCAEを利用することのメリットは、ソフトを購入するための費用を支払わなくても、CAEのソフトを利用できることです。
さまざまな種類のCAEのソフトを購入する場合、数万円以上の予算が必要になることもありますが、オープンソースのCAEを利用すれば、そうした費用を一切支出する必要がありません。

自分で好きなようにソフトを改良できることも、オープンソースのCAEのメリットです。
CAEのためにソフトを利用する場合、ソフトのプログラムを一部変更した方が都合が良くなることもあり、コードが無料で公開されているオープンコードのCAEならば、必要な改良を自分ですることもできます。
ですが、オープンコードのCAEを改良するためには、プログラミングやCAEに関する十分な知識が必要になります。
これらの必要な知識を持っている人ならば、さらに使いやすいソフトにするために、大幅な改良をすることも可能です。

おすすめオープンソースのCAE4選

おすすめオープンソース

それではおすすめのオープンソースCAEを紹介していきます。

おすすめオープンソースCAE①CALCULIX

オープンソースのCAEとしておすすめできるソフトウェアの一つが、CALCULIXです。
フィールドで発生した問題を解決するために開発されたソフトです。
このソフトウェアは有限要素法を使用して制作されています。
有限要素モデルを構築したり計算することが可能で、後処理もできます。
プリプロセッサとポストプロセッサは、オープンGL APIを使用したインタラクティブな3次元ツールとして使用できます。
このソフトウェアではソルバーの機能を使うことも可能です。
ソルバーを使えば、線形と非線形の計算をどちらも実行できます。
静的なソリューションと動的なソリューションの他に、熱ソリューションの利用も可能なソフトです。
これらのプログラムはそれぞれ独立して使用できます。

CALCULIXはアバカスの入力形式を利用できるために、市販されているプリプロセッサ―を使用することも可能です。
プリプロセッサーを使用すれば、メッシュに関連するさまざまなデータを書き込むことができます。
簡単なステップリーダーの機能もこのソフトには含まれています。
外部のCADインターフェースが利用できることも、このソフトの特徴です。
さまざまなプラットフォームで使用できることもこのソフトの特徴になっていて、LinuxやIrixコンピューターといったUnixのプラットフォームでも使用できます。
MS-Windowsでも使用できるように設計されているソフトです。

CalculiXのパッケージを制作したのは、ドイツのミュンヘンにあるMTU Aero Enginesという会社で働いている人たちです。
たまにある自由な時間を使用して、このソフトが制作されました。

おすすめオープンソースCAE②OpenFOAM

OpenFOAMもおすすめできるオープンソースCAEです。
OpenFOAMはOpenCFD Ltdによって開発されたソフトで、その歴史は2004年まで遡ることができます。
このソフトのユーザーベースは非常に広く、学術団体だけでなく商業団体もこのソフトのユーザーベースに含まれています。
工学と科学のほとんど全ての分野において規模の大きいユーザーベースを持っているソフトです。
OpenFOAMを使用すればさまざまなことを解決することが可能です。
化学反応や熱伝達を含む複雑な流体の流れを解決するための機能も、このソフトには搭載されています。
音響や弾性波・電磁気に関する機能もあり、これらの研究をしている人も利用できます。

OpenFOAMは6か月ごとに新しいものがリリースされています。
毎年6月と12月がソフトのリリース予定日です。ソフトウェアの品質保証は厳しいテストに基づいて、おこなわれています。
テストとしておこなわれるコードの評価や検証は、数百種類に及ぶ毎日おこなわれている単体のテストを含んでいます。
毎週ごとにおこなわれているバッテリーの実行テストも、これらのテストに含まれます。
新しいバージョンがリリースされる前には、規模の大きい業界ベースのバッテリー実行テストも実施されています。
テストは、回帰動作などを評価できるように設計されていて、その他にメモリ使用量やコードパフォーマンス、スケーラビリティなども評価できます。

おすすめオープンソースCAE③FEATFLOW

FEATFLOWもオープンソースのCAEとしておすすめできるソフトです。
FEATFLOWは、2次元もしくは3次元の非圧縮性ナビエ・ストークス方程式の答えを導くために利用できます。
FEAT2DとFEAT3Dというソフトがこのソフトのベースになっています。
FEATFLOWは、3つの目的のために開発されたソフトです。
その1つが学生の教育で、科学研究や産業用アプリケーションの目的のためにも開発されています。

おすすめオープンソースCAE④Gmsh

Gmshも、利用しやすいオープンソースCAEとしておすすめできます。
Gmshの特徴は、CADエンジンとポストプロセッサを内蔵した3D有限要素のメッシュジェネレーターであることです。
パラメトリックな入力やレベルの高い視覚化機能を搭載していることも、このソフトの特徴です。
スピーディーで軽く、利用者が使いやすいメッシュツールを目標に制作されました。

Gmshは4つのモジュールを中心に構成されていて、ジオメトリ・メッシュ・ソルバー・後処理の各モジュールがあります。
これらのモジュールへの入力を指定したい場合には、グラフィカルユーザーインターフェイスを使用してインタラクティブにおこなうことができます。
Gmsh独自のスクリプト言語を使用したASCIIテキストファイルを使用できます。
モジュールへの入力の指定は、C ++やC、Pythonなどを使用することも可能です。
WindowsやLinuxの他にmacOSをインストールしたパソコンでも使用できます。

オープンソースのCAEを使うコツ

オープンソースのCAE

オープンソースのCAEを使うためのコツは、ソフトを使用しやすいプラットフォームを選んで使用することです。
使用しているパソコンのOSで使用できるかどうかをまず確認してから、ソフトをインストールする必要があります。
オープンソースのCAEを使いこなすためには、さまざまなタイプのソフトがあることを知っておくことも重要です。
構造系のCAEや流体系のCAEなどのソフトがあるために、使用する目的に合わせて自由に選べます。
メッシュを生成できる機能を持っているソフトもあり、これらの機能をまとめて使用できるソフトもあります。
利用したい目的に合わせて最適な種類のソフトを選ぶことが、オープンソースのCAEを使う時のコツです。

さまざまなソフト利用できるオープンソースのCAE

オープンソースのCAEとして利用できるソフトウェアは、さまざまな種類の製品が開発されています。
こうしたソフトはソースが無料で公開しているので、自由に使用できるだけでなく、プログラムを変更して改良することも可能です。
改良したソフトを再配布することもできます。
オープンソースのCAEを使う時は、利用する目的に合ったものを選ぶことがコツです。

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