空気の騒音．空力騒音．空力音．流体解析．CFD．

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流体騒音を解析できるソフトというのが増えてきました．

といいますか，主だった市販ＣＦＤコードはほとんどLighthill-Curleの式
を備えていますね．

実際に工業利用する際，ＣＦＤ解析でもっとも大きな課題は，メッシャーです．

ＣＡＤをきれいにする，メッシュを作る，という付帯的な作業工数を如何に
削減するか？が課題です．

この点で，効率が良いということで，PowerFlowが選ばれているようですね，
実際に現場で数千万〜１億のメッシュを作って計算できる！というのが
PowerFlowの強みになっているようです．

とはいいながら，精度面での課題もあるようですね．

ということで，精度面を考えるとCFD++も非常に有望なんですが，

CRUNCH-CFDというソフトも非常に有望です．精度だけ考えると
断トツかもしれません．（あくまで私の検証した範囲ですが）

しかし，低価格なパラレル計算機が普及したとはいえ，
工業的に活用できる流体騒音解析はまだまだ難しいですね．

でも，ペタコンで自動車丸ごと流体騒音解析したいですね．
そして，計算結果から騒音を合成してスピーカーから流す！

つまり，計算結果を耳で体感し官能評価ができるシステムを
作りたいのです．

木の葉って，どんな音がします？ カサカサ ガサガサ ササササ こんな感じでしょうか？ カサカサ・・・は，乾いた葉の音 ガサガサ・・・は，まだ生きていて水分のある葉の音 ササササ・・・は，小さく揺れてこすれた感じの音

音を聞くと，

どんな葉かな？　　どんな揺れかな？　　どことこすれたかな？

というように，音を出している物体の様子が想像できます．


つまり，音質，音程，音の長さなどを処理して，

　　　　　　　　何がどんな風に音を出しているのか？

考えることができます．

将来，そこまで推測してくれる測定器が誕生したら・・・

製品開発での実験は，とても楽にになるのではないでしょうか？


自動車開発など，Fieldを限ってしまえば，案外可能かもしれませんね．

どなたか一緒に開発しませんか？

拍手の音

拍手の音は空力騒音です．

流体音工学を読んだ方・・・わかりますね．


私は発生メカニズムがちょっと理解しにくかったんですが，

風船に例えるとわかりやすいです．

こんな感じです．


・・・・


ふうぅ〜ふうぅ〜・・・パンパンに膨らんだ風船

中には空気が入っています．それも圧縮された空気です．


針を１本．


風船を針で突きます！


パーーーーーーーーーーーーーン！！！！！


そう！大きな音を出して割れます．

このとき，どうして音がでたんでしょうか？


風船の中の圧縮された空気が，一気に元に戻ろうとして膨張します


この瞬間的な膨張に追従できないので，風船の周囲の空気は圧縮されます．

圧縮されると次は膨張します．

この圧縮と膨張，つまり圧力が高くなりそして低くなる，という運動が

周囲に伝わっていった結果，私達の耳の中の鼓膜を揺らし！

パーーーーーーーン！！！！！ という音が聞こえるんですね．


これが風船が割れたときの空力騒音の発生メカニズムと考えられます．


じつは，このような事（＝空気の状態）が私達が拍手をするときにも発生します．

手と手の間の空気が圧縮され手と手がぶつかる瞬間に外に押し出され膨張します．

この瞬間！ 風船が割れるときと同じメカニズムで空力騒音が発生します．


どうでしょう？拍手の音のメカ二ズム・・・風船を使うとわかりやすいですね．

こんな小川・・・ （まぁ，あの・・自然の川ではありませんが・・・） でも，水の音が聞こえます．上流側から来た水が周りの水とぶつかって波を立てたり泡を立てたりしているところで水の音が聞こえます． ジョボジョボ〜とかチョロチョロ〜とか・・・ 水の音も空力騒音の一種類と考えられます． なぜかというと・・・ 実は水に巻き込まれた空気が泡となって水の中に取り込まれ，その空気の泡が水の中から 外に出てくるとき，水によって圧縮された空気がはじけるように出てきます．

そのときに音が発生する．これが水の音の発生メカニズムと考えられます．
つまり，空気がはじけるときに圧力変動を周囲に発生しそれが伝播します．

私達はその音を水の音として聞いているんですね．

水の音は，水が作り出している・・・のではなく，やっぱり空気が作り出している
空力騒音なんですね．

使用中のubuntuマシンのグラフィックボードを交換することにしました． 理由は最後に書くとして，まずは交換レポートです． 購入したのは，GF9800GT-E512HD/GE2 （玄人志向）です．
さて，まずはubuntu側の設定です．今は ATI RADEON HD4350 を使用しています． ubuntuのメニューから，システム＞システム管理＞ハードウェアドライバ を選びます． なお，使用しているのubuntu9.04a-64bitです．
プロプライエタリなドライバを有効にしているので，「パネルから削除」を選んで，これを先ず無効にしておきます．
ちょっと待ちます．終了してから，もういちどメニューからハードウェアドライバを確認すると・・・ プロプライエタリなドライバは無効になっていることがわかりますね． これで，ハードに依存しない状態ですから，では，グラフィックボードの交換作業へと進みましょう！

	まずは，電源を切って．各コードを抜いて本体を引きずり出します．
	これが背面の状態ですね．後ろのネジの状態を見ると，右側の方をはずせばいいみたいですね．
	作業しやすいように横に倒します．もちろん，右側面が上になるように倒します．
	指でまわせるかな〜っと思ったら意外に固い！！ なので，ドライバーを使ってネジをはずします．
	反対側もはずします．二箇所ありますね． この後，側面の板は後ろ側にずらすような感じではずせます．
	さぁ，これが側面の板をはずした状態ですね． 予想通り，中はガラガラですが，部品のゴチャゴチャぶりがゾクゾクしますね．

	なかの部品達の様子を見てみましょう！ これはCPUですね．CPUの上にでっかいファンがついています．AMDのロゴもみえますね．
	ここはPCIスロットですね．白いスロットが三つ空いています． その上に一つ入っています．これが，RADEONのHD4350ですね． ここがPCI Ex16とかいうスロットですね．
	ちょっとアップにしてみましょう． こんな感じですね．
	もう一枚．なるほど，ここのスロットだけ青色してるんですね．
	さっそくこのボードを固定しているネジをはずします．スロット入り口側に１本ありますね．
	さて，スロットが刺さっている所になにやら突起があります．これを押すかなんかして，ボードを抜くんでしょうね． やってみたら，横に少し倒すだけでした．倒しながらボード引っこ抜きます．
	さぁ，これが取り出したグラフィックボード ATI RREDAON HD4350です．
	そして，これがこれから交換するグラフィックボード NVIDIA GEFORCE9800GT です．
	並べてみました．迫力がぜんぜん違いますね．VRAMはどっちも512MBなので，似たようなもんかと思っていましたが．．． こんなに違うとは！！ たしか・・・値段も倍くらい違ってたような・・・
	さて，このグラフィックボードGF9800GT-E512HD/GE2 はスロットを二つ占有するので，今まで使っていたスロットの下側も 開けます． で，良く見たらふたがされていましたが，手でグリグリやるとパキッととれました．
	さぁグラフィックボードGF9800GT-E512HD/GE2 をはめ込んでみましょう！ ・・・ あれっ！ おしりがハードディスクと干渉します． ・・・ というわけで，その前にハードディスクの取り付け位置を変更することが必要ですね．
	まずは，本体の左側の板もはずします．
	前側にハードディスクの取り付けボルトがありますので，これをはずして・・・
	ゆっくり，周囲の配線に注意しながらHDD本体を引っ張り出します．配線をはずさないで作業できたので，楽ですね．
	HDDを2段上にしてグラフィックボードGF9800GT-E512HD/GE2 をはめ込んだ状態です． 干渉もなくきれいに納まっています．
	かるく取り付けをしておいて，開けっ放しの状態で作動チェックと参りましょう． （もしもの時にはすぐに戻せるように用心して作業します）
	さぁ配線後，電源を入れるといつものように立ち上がってきました．
	おぉubuntuさんの画面です．順調です．無事起動できました．

では，まずハードウェアドライバの設定をしましょう．
ubuntuさんがドライバを検索してくれます．
NVIDIAが見つかりました！
さっそく「有効にする」を押します．すると，すぐにドライバのダウンロードが始まります．
終了したようです．よぉく読むと，再起動が必要と書いてあります． Windowsなら，勝手に再起動しようとするとこですが，ubuntuさんは奥ゆかしいのです．
無事に再起動もしましたので，ディスプレイ設定をチェックしてみましょう！
きました！「ベンダー製のツールを使いますか？」 もちろん，「はい」を選びます！
きました！NVIDIAのセッティング画面です．一通り確認しますが，デフォルトのまま利用します． 以上でubuntuでのグラフィックボード交換作業は終了です．

さて，そもそも何故グラフィックボードを交換したのか？

じつは，あるCFD用のオートメッシャーを使っていて，とても動きが悪かったんです．600万メッシュあたりで マウスに全く追従しないどころか，PCが固まってしまいました． つい先日，開発元（ヨーロッパの方）が日本に来たので聞いたところ，

ATI is bad. （アチ イズ バッド）
NVIDIA is good. (ンヴィディア イズ グッド）

といわれました．メッシャーソフトには，Xeon＋NVIDIAが良い． ソルバーにはOptironが良いとのこと．

ATI RADEON HD4350だってVRAM512MBだし，そんなに違うんかいな？という程度の知識しかなかったので， 実際にやってみようということで，今のマシンに合いそうな NVIDIA GEFORCE9800GT を購入！
（ヨーロッパの方にはNVIDIAのGTXがいいよ〜って進められたけど，高いんで止めました．）

結局，どうだったか？
交換後，同じメッシャーと同じ600万メッシュのデータで動きを確認しました！

結果

まったく違います！マウスに追従してモデルが回転します． １秒くらいタイムラグがある感じですが，HD4350ではまったく無反応でコンピュータが固まってしまっていたので， いや〜驚きです！

VRAMの大きさは全然あてにならない・・・というのを実感しました． やっぱりGPUの性能が左右するんですね．

企業内のCFDでは，オートメッシャーが大分進んでいます．というか，メッシュを作ると言う作業時間が もったいないわけです．もっとクリエイティブで高度な作業に時間と脳みそを使わなくっちゃいけないん ですよね．

そのためには，こういう高性能なオートメッシャーと高性能なGPUが必須となるわけですね．
いやぁ〜面白いですね．

最近知ったんですが．．．３D World Club．．．というサイトがあります．
ここです．

http://www.3dworldclub.com/

なんと＄８０で５つの３Dモデルデータが入手できます．
かなり色々なデータがありますね．車好きな私としては，自動車のデータを見てるだけでも
おもしろいんですが．．．．(^^♪

ダウンロードして解析したら楽しいだろうね．趣味なら８０ドルもいいかなぁ〜
でも仕事に結びついたほうがいいですね．

まぁ仕事でお付き合いした方に教えてもらったんですが．
とりあえず，楽しいサイトです．