OpenFOAM+LIGGGHTS+CFDEM的安装

在Ubuntu上安装OpenFOAM + liggghts + CFDEM coupling

张祺 · 3 个月前

2016.03.28

OpenFOAM 是著名的计算流体力学（CFD）软件；liggghts 基于 lammps 进行大尺度颗粒模拟，可用于基于离散元法（DEM）的模拟；CFDEM coupling 则将前两者结合，耦合流体和固体颗粒的动力方程。

Ubuntu 是十分流行的 Linux 发行版，本文发表时已经发布 15.10 版，作为长期支持版 14.04 仍有巨大的市场份额，Ubuntu 社区也推荐个人用户使用长期支持版。所以，本文已 14.04 为例，介绍 OpenFOAM + liggghts + CFDEM coupling 的安装。

本文发表时，OpenFOAM 已推出 3.0.1 版，但由于 CFDEM coupling 基于 2.2.0开发，支持到 2.3.0 版，因而 OpenFOAM 应选择 2.3.0 版。（官网说明coupling3.0.0 与 OpenFOAM-3.0.1兼容，2016.03.28）

liggghts 的版本对 CFDEM coupling 的安装影响不大，可选最新版或笔者选用的3.3.0版。（注意liggghts关于按质量均匀分布和滚动刚度的源文件需要修改）

后处理软件为了与 OpenFOAM 2.3.0 匹配，选用 paraview 4.1；另选用 LPP 将 liggghts 生成的 dump 格式的文件转成 paraview 可识别的 vtk 格式。这一后处理方案也是官网推荐的，笔者认为较为易用。 并行计算选用 openmpi。

下面我们从新装的 Ubuntu 14.04 出发，安装上述软件。注意：在执行命令前请先搞懂命令的含义，并在下载、编译的同时，浏览相关的shell脚本，以便在出现问题时定位原因。 1 安装依赖包

安装依赖包之前更新系统。选用合适的软件源，速度会比较快。详情请搜索关键词：更新源 (附录1)。

1.1 从 github 下载、管理源代码的工具 git

sudo apt-get install git-core

1.2 OpenFOAM 和 paraview 的依赖包

sudo apt-get install build-essential flex bison cmake zlib1g-dev qt4-dev-tools libqt4-dev gnuplot libreadline-dev libncurses-dev libxt-dev

注：各个软件包的用处见附录2

1.3 安装 openmpi

sudo apt-get install libscotch-dev libopenmpi-dev libcgal-dev

1.4 安装 octave 用于 CFDEM coupling 的后处理

sudo apt-get install octave

1.5 安装 LPP 的依赖包

sudo apt-get install python-numpy

2 准备源代码

安装依赖包的同时可以另开一个终端，进行这一步。 2.1 新建目录

先在 home 文件夹下新建几个目录，目录的名称、结构很重要，否则无法用 CFDEM coupling 的脚本自动编译。

cd $HOME

mkdir OpenFOAM mkdir CFDEM mkdir LIGGGHTS

2.2 下载 OpenFOAM 及 ParaView 的源代码

官网下载页面openfoam.org/archive/2.，下载完后将压缩包移动到$HOME/OpenFOAM/文件夹，并解压。 cd $HOME/OpenFOAM/

tar xzf OpenFOAM-2.3.0.tgz tar xzf ThirdParty-2.3.0.tgz

cd $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-2.3.0/etc source ./bashrc

http://

3.0/download/source.php

2.3 用 git下载 liggghts 和 LPP 的源代码

cd $HOME/LIGGGHTS

git clone https://github.com/CFDEMproject/LIGGGHTS-PUBLIC.git LIGGGHTS-PUBLIC

git clone https://github.com/CFDEMproject/LPP.git mylpp

2.4 用 git 下载 CFDEM coupling 的源代码

cd $HOME/CFDEM

git clone https://github.com/CFDEMproject/CFDEMcoupling-PUBLIC.git CFDEMcoupling-PUBLIC-$WM_PROJECT_VERSION

3 配置环境变量

打开 .bashrc 文件，添加以下内容。如果有兴趣可以浏览 OpenFOAM 默认的配置文件 $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-2.3.0/etc/bashrc

#============================================================== #OpenFOAM

source $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-$WM_PROJECT_VERSION/etc/bashrc #============================================================== #CFDEM

export CFDEM_VERSION=PUBLIC export

CFDEM_PROJECT_DIR=$HOME/CFDEM/CFDEMcoupling-$CFDEM_VERSION-$WM_PROJECT_VERSION

export CFDEM_SRC_DIR=$CFDEM_PROJECT_DIR/src

export CFDEM_SOLVER_DIR=$CFDEM_PROJECT_DIR/applications/solvers export CFDEM_DOC_DIR=$CFDEM_PROJECT_DIR/doc

export CFDEM_UT_DIR=$CFDEM_PROJECT_DIR/applications/utilities export CFDEM_TUT_DIR=$CFDEM_PROJECT_DIR/tutorials export

CFDEM_PROJECT_USER_DIR=$HOME/CFDEM/$LOGNAME-$CFDEM_VERSION-$WM_PROJECT_VERSION export

CFDEM_bashrc=$CFDEM_SRC_DIR/lagrangian/cfdemParticle/etc/bashrc export CFDEM_LIGGGHTS_SRC_DIR=$HOME/LIGGGHTS/LIGGGHTS-PUBLIC/src export CFDEM_LIGGGHTS_MAKEFILE_NAME=fedora_fpic export CFDEM_LPP_DIR=$HOME/LIGGGHTS/mylpp/src

export CFDEM_PIZZA_DIR=$HOME/LIGGGHTS/PIZZA/gran_pizza_17Aug10/src . $CFDEM_bashrc

#===============================================================

4 编译和安装

做完以上全部之后，重新打开一个终端，进行这一步。

4.1 编译 OpenFOAM

cd $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-2.3.0

./Allwmake (应该用sudo ./Allwmake,详细见

http://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-installation/163592-openfoam-3-0-x-compilation-error-opensuse-13-1-a.html)）

在编译之前可以通过修改~/OpenFOAM/OpenFOAM-2.3.1/wmake/wmakeScheduler文件来进行多核编译：

: ${WM_HOSTS:=$HOST:n} n即代表编译时用的核数；

执行OpenFOAM-2.3.0/Allwmake shell脚本:

首先判断当前文件夹是否为$WM_PROJECT_DIR（在~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/etc/bashrc中定义，一般为 OpenFOAM/OpenFOAM-version；需要source ~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/etc/bashrc）；

然后检查$FOAM_EXT_LIBBIN是否定义（在~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/etc/config/setting.sh中定义; ~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/etc/bashrc 中会 source setting.sh：-foamSource $WM_PROJECT_DIR/etc/config/setting.sh）

第三步进入./wmake/src通过make编译wmake

第四步通过~/OpenFOAM/ThirdParty-version/Allwmake编译ThirdParty，如果判断没有~/OpenFOAM/ThirdParty-version文件夹的话则跳过这一步；

接下来就要编译OpenFOAM的src和application（通过src/Allwmake和applications/Allwmake）

如果OpenFOAM-2.3.0/Allwmake执行时第一个参数为 doc，则编译doc（通过doc/Allwmake）.

OpenFOAM中环境变量的设置：

首先，需要在~/.bashrc中添加 ‘source ~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/etc/bashrc’保证每次打开terminal后配置OpenFOAM的环境变量；

其次，~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/etc/bashrc中会source其他配置文件： ~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/bin/foamEtcFile

~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/etc/config/settings.sh ~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/config/aliases.sh ~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/config/paraview.sh ~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/config/ensight.sh ~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/config/gperftools.sh ~/OpenFOAM/OpenFOAM-version/config/CGAL.sh

如果发生错误，请检查前面的步骤，并重新执行这一步。 4.2 编译 paraview

cd $WM_THIRD_PARTY_DIR ./makeParaView4

这一步完成后，编译 PV4Readers

cd $FOAM_UTILITIES/postProcessing/graphics/PV4Readers wmSET

./Allwclean ./Allwmake

4.3 检查 OpenFOAM 的安装是否正确

mkdir -p $FOAM_RUN

cp -r $FOAM_TUTORIALS $FOAM_RUN

cd $FOAM_RUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavity blockMesh icoFoam paraFoam

如果弹出 paraview 说明安装正确，否则检查以上步骤，并参阅 OpenFOAM 安装官方指南openfoam.org/archive/2.

http://

3.0/download/source.php

如果安装正确请进行下一步

4.4 编译 liggghts 和 cfdem coupling 4.4.1检查系统配置

利用 cfdem coupling 的系统检查脚本，检查系统配置

cfdemSysTest

如果这一步没有报错，进行下一步。如果有报错请按错误提示排错，笔者安装时，mpic++ 没有配置好，需要修改 mpic++ 的配置文件指定编译器。如果提示命令没有发现，说明 .bashrc 文件没有配置正确，参见前文或官方指南cfdem.com/system/files/

http://www.

githubaccess_public.pdf

4.4.2 编译 liggghts

利用 cfdem coupling 提供的脚本编译 liggghts

cfdemCompLIG

也可以根据 liggghts 的官方指南进行编译，建议使用脚本。编译结束后，新开一个终端输入 liggghts 命令，检查 liggghts 是否安装成功。如果提示命令没有找到，参见 liggghts 官方指南，或输入

cd $HOME/LIGGGHTS/LIGGGHTS-PUBLIC/src make clean-all make fedora

重试，看有没有 lmp_fedora 文件生成，若有则编译成功，尝试重新运行

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/n703.html