機械学習処理による固有直交分解(POD)、動的モード分解(DMD)システム FBasis V1

製品の流体性能向上のための革新的設計ツール

POD/DMD商用製品として世界初
◆ CFD解析では直接理解できない流れのメカニズムを解明!
◆ 製品性能を決定する流れのメカニズムを把握 !
◆ 各種ソルバとポストプロセッサに対応 !

従来、大規模で複雑な非定常データに潜在する有益な情報を容易に抽出する手立てがありませんでした。それを解決するために開発されたツールがFBasis V1です。大規模非定常データから高速かつ簡単に特徴構造(空間パターン)とその時間変化(周波数、増幅率)を抽出することにより、流体現象の理解が可能になりました。これにより、流体設計、流体制御等において、従来よりワンステップ進んだ高性能開発が可能となります。
※FBasis V1は宇宙航空研究開発機構(JAXA)が開発し、ヴァイナスが商用開発し販売・サポートする製品です。

▲ FBasisによる 騒音源となるファンモータステーの244Hzの渦振動現象の抽出結果
(資料提供:パナソニックエコシステムズ株式会社様)

適用可能な設計対象

FBasis V1は、以下の設計における流体振動解析、流体騒音解析に適用可能です。

自動車、2輪車、鉄道車両、航空機体、船体
冷却ファン周り(ラジエター、空調機、PC冷却など)
ビル、橋梁、各種構造物
ターボ機械内部(ただし、FBasis V1では静翼部などの固定座標系のみ対応)
ダクト、インテーク、各種配管系
各種産業機械(鉄鋼、プラント等を含む)
室内空調、車内空調
楽器、音響設備 等

FBasis V1の特長

FBasis V1 は 、動的モード分解(DMD)に対応した世界初の商用ソフトです。
機械学習処理により、動的モードの中から自動的に重要モードを抽出できます。

固有直交分解(POD)を行い、その結果を動的モード分解(DMD)し、その中から機械学習処理により重要動的モードを自動選択

従来、解析者の経験とノウハウに基づいていた重要動的モードの抽出作業が、機械学習処理により自動抽出可能に

一般的なPOD/DMDより省メモリ、 高速に解析が可能

大規模解析の可視化困難問題の解決に

PIV(レーザー計測)などの流体実験結果にも適用可能

V1.2として並列処理版(Linux版のみの対応)をリリース予定

機能とモジュール構成

下図はサーバー上でFBasis解析を行い、クライアント側でPOD・DMD解析条件の設定、ポスト処理を行う一般的なシステムレイアウトです。FBasis V1は、下図の濃青色で示すモジュールで構成されます。

サーバー上でFBasis V1解析することにより
・ CFDデータをクライアントに転送不要
・ クライアントPCに高速グラフィック機能の搭載不要

Plot(グラフ化機能)

FBasis V1は、FBasis-CoreによるPODやDMDと機械学習処理結果のグラフ化機能(Plot)を備えます。例えば、DMD結果に対する機械学習処理により自動抽出された重要な流体構造のグラフ表示が可能です。

稼働環境

Linuxの動作環境は下記の通りです。
Linuxシステム
Linux 64 ビット(Ubuntu 18.04LTS, RedHat 7)

Windowsの動作環境は下記の通りです。
Windowsシステム
Windows 64 ビット(Windows10)