気流シミュレーションのトラブルシューティング
流れ場、ベイク済み流れ場パッケージ、または物理連携の実行結果が工学的な想定と異なる場合に、このガイドを使用します。ソルバーやランタイムのパラメーターを変更する前に、ID、単位、形状、空気供給源の設定を確認します。
前提条件
調査を始める前に、次の証拠を収集します。
- シーン、形状、流れ場、実行 ID
- 計算方法、バージョン、解像度、実行期間、ハードウェア
- 座標系、単位、計算領域、境界設定
- 空気供給源の設定と入力の出所
- 固体面またはボクセルのプレビュー
- 流れ場の可視化と合意した断面プロファイル
- 移動物体の特性とランタイム設定
- エラーメッセージ、警告、想定外の指標
- 利用可能な場合は基準または以前に承認した結果
切り分けフロー
症状別の確認項目
| 症状 | 最初に確認する項目 |
|---|---|
| 気流が壁やカバーを通過する | 形状バージョン、スケール、薄い面、ボクセル解像度、境界割り当て。 |
| 開口部で流れが止まる、または反射する | 計算領域の開口、入口と出口の処理、固体マスク、領域範囲。 |
| 流れの方向が反対になる | 供給源の方向ベクトル、シーン変換、座標系の向き、単位変換。 |
| 流れ場が不安定になる | 供給源のスケーリング、時間刻み、モデルの安定範囲、境界処理、格子解像度。 |
| 格子サイズで候補順位が変わる | 判断位置と重要面付近の格子収束。 |
| ベイク済み流れ場がレビュー済み結果と合わない | 流れ場バージョン、原点、格子間隔、向き、スケーリング、補間範囲。 |
| 物体が想定外の方向へ動く | 表面法線、相対速度、質量特性、重心、力の符号。 |
| 力またはトルクに急なピークがある | サンプリング密度、接触イベント、時間刻み、場の境界通過、上限値。 |
| PhysX と Newton の結果が異なる | ランタイムバージョン、衝突表現、接触設定、時間刻み、集計した判断指標。 |
ID と座標を確認する
すべての成果物が同じシナリオバージョンに属することを確認します。USD シーンの原点、計算領域の原点、流れ場の原点、物体変換、ランタイム座標系を比較し、長さ、速度、質量、力、トルク、時間の単位を確認します。
座標または単位が一致しない場合でも、画像が自然に見えることがありますが、サンプリングと物体応答は誤ります。シーンと流れ場で同じ既知の参照点を使って位置合わせを確認します。
形状と固体表現を確認する
可視シーンと気流計算に使用した形状を比較します。薄いカバー、狭い隙間、開いたエッジ、反転面、重複面、計算領域の境界に近い物体を確認します。固体マスクまたはボクセル表示を複数方向からレビューします。
重要な形状が格子より薄い場合は、解像可能な工学表現へ簡略化するか、該当領域の解像度を上げます。変更内容は新しい形状と流れ場のバージョンとして記録します。
計算領域と境界を確認する
供給源からの流れの発達、干渉、下流レビューに必要な領域が含まれることを確認します。壁面、開口、入口、出口の割り当てを確認します。境界が対象領域へ影響する可能性がある場合は、より広い領域の結果と比較します。
合意した断面プロファイルを使い、境界付近の反射、切断、想定外の加速、損失を確認します。境界条件の前提を結果パッケージに残します。
空気供給源を確認する
各供給源の位置、方向、有効開口、稼働状態、スケーリング、入力の出所を確認します。供給源の原点と方向をシーンと同じ座標系で表示します。複数供給源の干渉を説明しにくい場合は、単一供給源と複数供給源の実行を比較します。
キャリブレーションの変更はバージョン管理し、元の値、調整後の値、証拠、承認済み運転範囲を保存します。
計算と流れ場の品質を確認する
安定性、残差挙動、保存則、サンプリング期間、判断指標の収束性をレビューします。解析モデルと GPU LBM が同じ大きな傾向を示すと想定される位置で、両者を比較できます。
解像度への感度が高い場合は、粗、中、細格子を比較します。判断指標が安定するまではレビュー中として扱います。
ベイク済み流れ場の再利用を確認する
流れ場 ID、バージョン、原点、寸法、格子間隔、単位、スケーリング、有効範囲を確認してから読み込みます。既知の点でサンプリングし、レビュー済みの元の流れ場と比較します。有効範囲の内側と外側での挙動も確認します。
形状、供給源、計算領域、ソルバー設定、スケーリング、キャリブレーションが変わった場合は、新しいベイク済み流れ場バージョンを作成します。
力、トルク、ランタイム挙動を確認する
物体形状、表面法線、サンプリング点、質量、慣性、重心、衝突表現、時間刻み、力とトルクの上限を確認します。流れ場の問題と物体接触の問題を分けてレビューします。
PhysX と Newton では、接触、衝突、数値積分が異なる場合があります。問題を再現できる最小限のシナリオを作成し、姿勢分布、経路完了、力の範囲、工程結果などの集計指標を比較します。ランタイム固有の設定を証拠とともに記録します。
期待される出力
調査結果には、原因分類、影響を受けたバージョン、レビューした証拠、修正内容または担当者、再実行結果、再発防止メモを含めます。修正後の結果には新しいバージョンを割り当て、以前の証拠を保持します。
検証チェックリスト
- シーン、形状、流れ場、物体、ランタイムのバージョンが揃っている。
- 既知の参照点で座標系と単位を確認している。
- 固体形状と境界設定が対象の計算領域に合っている。
- 供給源設定とキャリブレーション証拠を追跡できる。
- 計算の安定性と判断指標の収束性をレビューしている。
- ベイク済み流れ場のメタデータとサンプル値が承認済みの元の場と一致する。
- ランタイム固有の接触設定と時間刻みを記録している。
- 同じレビュー位置と指標で修正結果を確認している。
問題への対応
| 結果 | 次の対応 |
|---|---|
| 形状または座標の問題を確認 | シーンまたは工学表現を修正し、新しいバージョンで再実行します。 |
| 境界または供給源の問題を確認 | バージョン管理された設定を更新し、流れ場の検証を繰り返します。 |
| 計算結果の感度が残る | 証拠を追加し、モデルを細分化するか専門的な工学解析へ移行します。 |
| ランタイム固有の差を確認 | レビュー済み流れ場を保持し、対象ランタイムを個別に調整して検証します。 |
| 原因を特定できない | 完全な証拠パッケージと最小再現シナリオを添えて上位対応へ進みます。 |