Elmer라는 오픈 소스 CAE 소프트웨어https://www.csc.fi/web/elmer가 있습니다.
FEM 기반 편미분 방정식 구해기에는 유체 해석, 열전도 해석, 응력 해석, 전자계 해석 등 광범위한 기능이 포함돼 있고 연성 해석도 뛰어나기 때문에 이전부터 이 이름을 알고 있었는데 이번에 시도해보기로 했다.
최종 목적은 전기 기계와 PM 발전기의 디자인, 그리고 큰 변형을 수반하는 부드러운 잎사귀의 유동 분석에 쓰고자 하는 것이다. 이 준비로 도입에서 실시에 이르기까지 몇 가지 강좌를 준비하고 싶다.

Elmer 가져오기

Elmer 자체는 Windows(64비트)부터 Linux, MacOS까지 모두 대응할 수 있는 소스와 바이너리로 제공된다.여기서는 학생들이 사용하는 것을 전제로 Windows Binary를 간단하게 가져옵니다.

Windows Binary 다운로드
https://sourceforge.net/projects/elmerfem/나이팅게일build 패키지를 다운로드하고 떨어진 실행 파일을 설치합니다.
설치 후 등록된 ElmerGUI가 응용 프로그램 시작 아이콘이 됩니다.

Elmer 시작
ElmerGUI 아이콘을 클릭하여 시작합니다.

Tutorial의 실행

ElmerTutoralshttps://www.csc.fi/web/elmer/documentation에 있습니다.pdf 실시 몇 개 참고.

Tutorial 1: 열전도 분석(Heat quation – Temperature field of a solid object)

알루미늄제 물체의 경계 일부분은 293K를 유지하며 물체 내부의 발열 h=0.01W/kg의 안정적인 온도 분포를 계산하는 터널리즘이다.
1. 모양 파일(File]Open&pump carter sup.stp) 열기
샘플로 제공된 CAD 데이터는 다음과 같습니다.파일을 열면 마우스로 이동할 수 있는 Geometry viewer가 시작됩니다.또한 모양에 따라 자동으로 격자를 생성한다.
C:\Program Files (x86)\Elmer *****\share\ElmerGUI\samples\step
메뉴의 Model>summary에서 메쉬 정보를 확인할 수 있습니다.기본적으로 작성된 메쉬 크기는 다음과 같습니다.

FINITE ELEMENT MESH
Mesh dimension: 3
Leading element dimension: 3
Nodes: 7877
Volume elements: 34248
Surface elements: 8328
Edge elements: 12492
Point elements: 0
  :

STEP 파일에 비해 면에 그물 모양이 너무 많기 때문에 메뉴에서 다음과 같이 변경됩니다.
Remesh를 실행하면 상당히 매끄러운 메쉬가 생성됩니다.

View -> Cad model...
（Geometry viewer windowから）
Model -> Preferences...
　　Restrict mesh size on surfaces by STL density = on
　　Apply
Mesh -> Remesh

왜냐하면 세 개의 큰 구멍의 표면(6개의 서핑)은 온도가 일정한(293K)의 가장자리 인터페이스이기 때문이다.
ctrl 키를 누르면서 두 번 클릭한 다음 연속으로 선택하십시오.그리고 나서
Mesh&Unify Surface 결합(결합 후 단일 면을 두 번 클릭하면 3개의 구멍 면을 선택할 수 있습니다).

계산 설정 조건 및 방정식 등의 설정
이번에는 3차원 안정열 전도를 위해 다음과 같은 설정을 한다.

(3D定常計算)
Model
  Setup
    - Simulation Type = Steady state
    - Steady state max. iter = 1
  Apply

（熱伝導方程式）
Model
  Equation
  Add
    Name = Heat Equation
    Apply to bodies = Body 1
    Heat Equation
      Active = on
    Add
    OK

（材料特性：熱物性）
Model
  Material
    Add
      Material library
        Aluminium (Generic)
      Apply to bodies = Body 1
    Add
    OK

（体積発熱の定義）
Model
  Body Force
    Add
      Name = Heating
      Heat Source = 0.01
    Apply to bodies = Body 1
    Add
    OK

（境界条件の定義）
Model
　　BoundaryCondition
　　Add
　　　Heat Equation
　　　Temperature = 293.0
　　　Name = RoomTemp
　　Add　　　　　
　　OK

（境界条件の設定）
Model
  Set boundary properties

さきほど作成した３つの穴内側の面をダブルクリックし、赤色に選択された状態とすると
Properties for boundaryというウインドウが開きますので、

Boundary condition
　　RoomTemp
　　Update

と選択します。

SIF 파일 생성 및 프로젝트 저장
위 설정은 텍스트에 Sif(Simultation input file)로 저장할 수 있습니다.

（Sifの生成＆編集）
Sif
  Generate
  Edit --> 適当に数値をいじるのに便利です。

（プロジェクトフォルダの保存）
File 
  Save Project (あらかじめ作成したフォルダに各種設定ファイル、CADデータが保存される)

4. 실행
Convergence 모니터가 뜨지만 이번엔 한 번뿐이어서 순식간에 끝난다.
그리고 Solver.log도 표시됩니다.
Run
Start solver

5. 시각화
Elmer에서 파라뷰에 표시된 vtu 형식으로 출력할 수 있으며, OpenFOAM 사용자는 쉽게 시각화할 수 있습니다.런 메뉴의 start paraview에서 왜 시작할 수 없는지 Windows 메뉴에서paraview를 직접 시작하여 생성된 vtu 파일을 읽습니다.

병렬 계산

Elmer(MPI 대응 버전 Build의 경우)는 MPICH2를 이용하여 병렬 계산을 할 수 있다.
https://sourceforge.net/projects/elmerfem/files/WindowsBinaries/Win64InstallerMPI/elmerfem-mpi-nightly_Windows-AMD64.exe/download
또한 Windows 환경에서는 위의 MPI 대응 버전과 함께 MS-MPI를 설치할 수 있습니다.
(이미 들어갔을지도 몰라.)
그런 다음 Run > Paralle settings 에서 다음 설정을 수행하면 됩니다.
・Use parallel solver☑
· Number of process 지정
· Executable에 있는 마이크로소프트 MPI의 mpixec.exe 지정
• Arguments에서 "-localonly"제거