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オープンCAE勉強会＠富山 第80回 講習会

Published at May 16, 2020 8:11 p.m.
Edited at May 22, 2020 3:16 p.m.

OpenFOAMを0から始める

オープンCAE勉強会＠富山・富山県立大学　中川慎二

概要

はじめて OpenFOAM を使う方を対象とします。

普通の理系大学生としてPCを使えるけれど，OpenFOAM なんて聞いたことないという人を前提とします。

OpenFOAM という(熱)流体シミュレーション・オープンソース・ソフトウェアを使ってみたいけれど，どこからはじめてよいか分らないし，使える環境もない人が，OpenFOAM が動く環境を作ってみる事に挑戦します。

2系統の OpenFOAM を，1つのLinuxマシン（仮想マシン）にインストールして，動作確認が完了することを目標とします。

前提条件

基本的なPCリテラシーを持っており，自分の使用するPCにソフトウェアをインストールしたり，基本的な設定の変更ができること。

流体シミュレーションに興味を持っている，または，興味を持たなければならないと切実に感じていること。

分らないことは自分で調べたり，わかりやすい形で人に尋ねたりする気持ちを持っていること。

PCがインターネットにつながる環境の元で，ウェブ会議システムを利用できること。

後で示すスペックを満たすPCを持っていること。

進め方

zoom を利用したオンライン開催です。

日 時間 作業
当日まで 仮想マシンのインポート 事前作業用テキスト
当日まで OpenFOAM v7 のインストール 事前作業用テキスト
当日まで OpenFOAM v1912 のインストール 事前作業用テキスト
当日 13:30 勉強会開始 　会議リンクは参加者へ連絡します。
当日 参加者自己紹介
当日 14:00 講習開始
当日 OpenFOAMについて 作業内容の確認
当日 2つのOpenFOAMの違い 例題実行
当日 16:30 勉強会終了

講習会当日の作業を快適に実施するには，仮想マシンを作業しながら，講師が提示する共有画面（zoomを利用予定）を見ることが必要です。2つの画面が利用できる環境（PCモニタ＋HDMIで接続したテレビなど）や，タブレット端末などを用意することを推奨します。

講習会当日にダウンロード等の時間のかかる作業をさけるため，講習会の多くの部分が予習形式となります。共有する資料を見ながら，作業していただくことが必要です。疑問点などは，こちらのサイトからメッセージをお送りください。

トレーニング環境について

  • 講習会では，参加者のPC上の仮想マシンを利用して，Xubuntu 20.04（広く利用されている Linuxディストリビューション Ubuntu の軽量版OS）に OpenFOAM v1912 および OpenFOAM v7 をインストールし，実行します。

このインストール作業には，インターネットへの接続が必須となります。数GBのデータをダウンロードするため，十分な速度・容量に対応できることが必要です。（ダウンロードを伴う作業は，講習会当日ではなく，予習として事前に実施していただきます。）

  • 統一した環境で講習を実施するため，仮想マシンを配布します。この文書では，その導入手順を解説します。（下で配布する仮想マシンの中身を知りたい方は，仮想マシンの詳細へのリンク をご覧ください。）

  • 講習会当日までに完了していただく必要のある作業は，次の通りです．仮想マシン等の作業に不慣れな場合，時間がかかることがあります．早めに作業していただき，不明点等はお問い合わせください．

    1. ノートPCのスペックを確認する
    2. ノートPCに仮想環境ソフトウェア Virtualboxをインストールする（インストール済みの場合は最新版にアップデートする。）
    3. 講習用仮想マシン アプライアンスをダウンロードする
    4. ダウンロードした講習用仮想マシン アプライアンスをVirtualboxにインポートする
    5. インポートした仮想マシンが起動することを確認する（この作業までが，本文書の説明。事項からは別のページを用意します。）
    6. 配布資料を見ながら，OpenFOAM v1912 をインストールする（ネット接続必須）
    7. 配付資料を見ながら，OpenFOAM v7 をインストールする（ネット接続必須）
    8. いずれかのステップで問題が発生した場合には，問合せ先にメールで相談する

  • 上記1～6の作業の詳細は，下記をご覧ください。

  • 上記6の作業の詳細は，リンク先をご覧ください。

  • 上記7の作業の詳細は，リンク先をご覧ください。

  • 講習会当日には，上記が完了したものとして，OpenFOAM の使い方，使い分け方を学びます．インストール作業で，ドコに，何が，保存されているのかも確認します。

  • 講習会当日の作業を快適に実施するには，仮想マシンを作業しながら，講師が提示する共有画面（zoomを利用予定）を見ることが必要です。2つの画面が利用できる環境（PCモニタ＋HDMIで接続したテレビなど）や，タブレット端末などを用意することを推奨します。

PCのスペック等について

ノートPCの推奨環境は以下の通りです．

  • CPU: Pentium4以上 (64bit対応のCPU)
  • OS: Windows 7以降(64bit)，または MacOS X 10.5以降
  • RAM: 4GB以上
  • 空きディスク容量：25GB以上推奨（20GB以下では，外付けディスクを併用するなどが必要．）
  • 空きUSBポート: 1つ以上
  • マウス: ParaViewの操作のために外付けのホイールボタン付きマウスを持参されることをお勧めします．
  • VirtualBoxやVMWare等の仮想環境ソフトウェアが動作すること，または，USB起動ができること．（必ず，動作することを確認してください．インストールしたが動かない場合には，事前にご相談ください．）
  • 所属先や自宅でネットワークに接続し，事前に提供するファイル等をダウンロードできること．
  • 次の情報をご確認ください．
    - OSの管理者権限のあるユーザのパスワード
    - BIOS設定方法（パスワード設定時はそのパスワード．起動ディスクの順序を変更しUSB外付けメディアから起動できるようにする．仮想化技術(Intel Virtual TechnologyやAMD Virtualization)を有効にする．）

ノートPCの事前準備

  • ノートPCに，Oracle Virtualbox をインストールして，動作することを確認してください．

    • Oracle Virtualbox は，下記から取得可能です。
    • Virtualbox は，ライセンス GNU General Public License (GPL) version 2 で提供されるオープンソースソフトウェアです．自由に使うことができます．
    • Virtualbox以外の仮想マシン環境（VmWare）でも利用可能です．ただし，VmWare Player は個人的利用以外には使えません．企業活動でのご利用については，ライセンスをご確認ください．

  • 講習用仮想マシンを作成しました．仮想マシンのアプライアンス（Open Virtualization Format Archive形式　OVF1.0　拡張子 .ova）を配布いたします．事前に下記の作業を実施し，持参ノートPCに講習環境を構築してください．

    • 下記アドレスからファイル「Xubuntu2004-OCAE-TYM00.ova」をダウンロードする．（ファイルサイズは約3GB）
    • VirtualBoxを起動し，「ファイル」メニューから，「仮想アプライアンスのインポート」を選択する。先にダウンロードした Xubuntu1804-OCAE-TYM00.ova ファイルを選択して，インポートを実施する。（仮想マシンが作成されます。20GB程度のディスク容量が必要です。）
    • 作成された仮想マシンが起動することを確認する。自動ログインが設定されており，パスワード等の入力なしで，デスクトップが表示される。（仮想マシンの ユーザ名：user　　パスワード：user）
    • 上記の仮想マシン アプライアンスは，Windows，Mac，Linux等の各OS上の仮想環境からインポート可能です．

参考：配布講習マシン作成時の作業説明

ご質問など 問合せ先

変更履歴

  • 2020年05月16日 初版

関連ページ

事前作業用資料

OpenFOAM v7 のインストール
https://nakagawa-lab.kibe.la/shared/entries/db222dc8-a65d-4138-8702-8e5331186614

OpenFOAM v1912 のインストール
https://nakagawa-lab.kibe.la/shared/entries/b81a7cf5-53eb-456b-8d30-f3bb61013634

当日用資料

当日資料：オープンCAE勉強会＠富山 第80回 講習会
https://nakagawa-lab.kibe.la/shared/entries/8ca75947-d188-478b-8074-c0ed55be361c

当日講習資料補足：オープンCAE勉強会＠富山(第80回)
https://nakagawa-lab.kibe.la/shared/entries/a6fa6eae-af46-472d-a1a5-40ff2a81c207

Dockerメモ
https://nakagawa-lab.kibe.la/shared/entries/66644ada-6ade-4d03-b4bb-580bf785d435

付録
講習用配布マシンの説明
https://nakagawa-lab.kibe.la/shared/entries/07261560-338e-4b5f-9fb9-13e446e1381f