YADE / LIGGGHTS 比較サイト

個別要素法（DEM）をこれから使う人が、YADE と LIGGGHTS のどちらを導入するか判断できるように、実行方法、粒子形状、壁、粒子投入、流体や熱との連成、出力、並列計算までカテゴリ別に比較する。

最終更新日: 2026年5月10日

最初に読む用語

用語	意味	このサイトでの見方
個別要素法（DEM）	砂、粉、礫、錠剤、ペレットのような粒を、一粒ずつ動かして計算する方法。	YADE も LIGGGHTS も DEM ソフト。対応範囲と入力方法が違う。
接触則（contact model）	粒と粒、粒と壁が触れたときに、どんな力が出るかを決める式。	摩擦、弾性、粘性、凝着、破壊、転がり抵抗などの違いを見る。
三角形メッシュ形状（STL）	CADで作った装置形状を三角形の面で表したファイル形式。	ホッパー、シュート、ミキサーなど実装置を壁として使う場合に重要。
連成解析（coupling）	粒子計算だけでなく、空気・水・熱・変形体など別の物理計算と組み合わせること。	流体連成、熱伝導、変形体連成はソフトごとの差が大きい。
計算部品	YADEでは計算処理（Engine）や接触部品（Functor）、LIGGGHTSでは条件設定（fix）、測定設定（compute）、保存設定（dump）として機能を足す。	英語名は実装名として出すが、判断は日本語の機能名で読めるようにする。

用語

意味

このサイトでの見方

個別要素法（DEM）

砂、粉、礫、錠剤、ペレットのような粒を、一粒ずつ動かして計算する方法。

YADE も LIGGGHTS も DEM ソフト。対応範囲と入力方法が違う。

接触則（contact model）

粒と粒、粒と壁が触れたときに、どんな力が出るかを決める式。

摩擦、弾性、粘性、凝着、破壊、転がり抵抗などの違いを見る。

三角形メッシュ形状（STL）

CADで作った装置形状を三角形の面で表したファイル形式。

ホッパー、シュート、ミキサーなど実装置を壁として使う場合に重要。

連成解析（coupling）

粒子計算だけでなく、空気・水・熱・変形体など別の物理計算と組み合わせること。

流体連成、熱伝導、変形体連成はソフトごとの差が大きい。

計算部品

YADEでは計算処理（Engine）や接触部品（Functor）、LIGGGHTSでは条件設定（fix）、測定設定（compute）、保存設定（dump）として機能を足す。

英語名は実装名として出すが、判断は日本語の機能名で読めるようにする。

全体像

カテゴリ	YADE	LIGGGHTS-PUBLIC	読むページ
設計思想	プログラミング言語Pythonで「粒子、壁、計算手順」を組む研究向けの個別要素法（DEM）ソフト。計算処理（Engine）や接触部品（Functor）を組み合わせる。	大規模な粒子計算ソフトLAMMPSの流れをくむDEMソフト。入力ファイルに、動かし方・測り方・保存方法をコマンドで書く。	実行方式・設計
形状と壁	球、多面体、距離関数で表す任意形状（LevelSet）、格子状の棒（Grid/Cylinder）など、研究的な形状が広い。	球、複数球を固めた粒子（multisphere）、角ばった楕円体状粒子（superquadric）、三角形メッシュ壁（STL）、動く装置壁を扱う。	粒子形状・壁
接触と破壊	線形ばね摩擦（Cundall-Strack）、非線形弾性接触（Hertz-Mindlin）、岩盤破壊モデル（JCFpm）、コンクリート破壊モデル（CPM）、潤滑力、毛管力など。	線形接触（Hooke）、非線形弾性接触（Hertz）、接線履歴、凝着、液架橋、転がり抵抗を部品として組み合わせる。	接触・破壊
装置計算	Pythonで柔軟に構成。三軸・一軸・せん断など試験系の部品がある。	粒子投入、粒子テンプレート、三角形メッシュ壁、移動メッシュで産業装置を組みやすい。実装名では insert、particletemplate、mesh/surface、move/mesh として出てくる。	投入・境界
連成	間隙流モデル（PFV）、割れ目流れ（DFN）、不飽和流、格子ボルツマン法（LBM）、有限要素法との連成（FEM-DEM）、OpenFOAM連成がある。	流体連成環境（CFDEM）、粒子法流体（SPH）、粒子間熱伝導、粒子内輸送連成（ParScale）が中心。	流体・熱・変形体（FEM）
出力	Pythonで結果を直接処理、可視化用ファイル（VTK）出力、画面確認（GUI）ができる。	測定設定（compute）と保存設定（dump）がある。可視化用ファイル（VTK）、接触情報、画像、動画を出力する。	解析・可視化
運用	Pythonによる自動化、新しい研究モデルの追加、実行中の対話的な確認を扱う。	複数CPUでの大規模計算（MPI）、決まった入力ファイルによる運用を扱う。	並列化・拡張

カテゴリ

YADE

LIGGGHTS-PUBLIC

読むページ

設計思想

プログラミング言語Pythonで「粒子、壁、計算手順」を組む研究向けの個別要素法（DEM）ソフト。計算処理（Engine）や接触部品（Functor）を組み合わせる。

大規模な粒子計算ソフトLAMMPSの流れをくむDEMソフト。入力ファイルに、動かし方・測り方・保存方法をコマンドで書く。

実行方式・設計

形状と壁

球、多面体、距離関数で表す任意形状（LevelSet）、格子状の棒（Grid/Cylinder）など、研究的な形状が広い。

球、複数球を固めた粒子（multisphere）、角ばった楕円体状粒子（superquadric）、三角形メッシュ壁（STL）、動く装置壁を扱う。

粒子形状・壁

接触と破壊

線形ばね摩擦（Cundall-Strack）、非線形弾性接触（Hertz-Mindlin）、岩盤破壊モデル（JCFpm）、コンクリート破壊モデル（CPM）、潤滑力、毛管力など。

線形接触（Hooke）、非線形弾性接触（Hertz）、接線履歴、凝着、液架橋、転がり抵抗を部品として組み合わせる。

接触・破壊

装置計算

Pythonで柔軟に構成。三軸・一軸・せん断など試験系の部品がある。

粒子投入、粒子テンプレート、三角形メッシュ壁、移動メッシュで産業装置を組みやすい。実装名では insert、particletemplate、mesh/surface、move/mesh として出てくる。

投入・境界

連成

間隙流モデル（PFV）、割れ目流れ（DFN）、不飽和流、格子ボルツマン法（LBM）、有限要素法との連成（FEM-DEM）、OpenFOAM連成がある。

流体連成環境（CFDEM）、粒子法流体（SPH）、粒子間熱伝導、粒子内輸送連成（ParScale）が中心。

流体・熱・変形体（FEM）

出力

Pythonで結果を直接処理、可視化用ファイル（VTK）出力、画面確認（GUI）ができる。

測定設定（compute）と保存設定（dump）がある。可視化用ファイル（VTK）、接触情報、画像、動画を出力する。

解析・可視化

運用

Pythonによる自動化、新しい研究モデルの追加、実行中の対話的な確認を扱う。

複数CPUでの大規模計算（MPI）、決まった入力ファイルによる運用を扱う。

並列化・拡張

選び方

目的	YADEでの実現	LIGGGHTSでの実現	判定	理由
球形粒子の基本的な粉体・砂のDEM解析	可能。プログラミング言語Pythonで条件を変更する。	可能。入力ファイルで定型ケースを記述する。	両方	基本接触、重力、壁、出力は両方で構成できる。入力方法が違う。
新しい接触則や研究モデルをコードレベルで触る	可能。接触の幾何、物性、力の式が部品として分かれている。	可能。接触部品、粒子間相互作用設定（pair style）、条件設定（fix）として追加できる。	両方	両方で追加できるが、分解単位とファイル配置が違う。
岩盤破壊、コンクリート破壊、土質試験を扱う	可能。岩盤・コンクリート系の粒子モデルや三軸試験の部品がある。	可能。ただし標準コマンドの組み合わせや追加実装が必要になりやすい。	部分	YADE側には破壊材料モデルの専用実装がある。LIGGGHTS側にも結合・凝着モデルによる近い構成がある。
CADから出した三角形メッシュ装置（STL）で、粒子を投入・搬送・排出する	可能。FacetやPython制御で構成できる。	可能。三角形メッシュ壁、移動メッシュ、粒子投入、流量計測のコマンドがある。	両方	両方で三角形メッシュ形状を扱える。LIGGGHTSは装置壁関連の標準コマンドが細かい。
角ばった楕円体状粒子（superquadric）や複数球粒子（multisphere）を使う	複数球粒子は可能。superquadric専用の標準入口は見当たらない。	可能。角ばった楕円体状粒子、複数球粒子、粒子テンプレートがある。	部分	複数球粒子は両方。角ばった楕円体状粒子はLIGGGHTS側に標準入口がある。
流体計算と粒子計算を組み合わせる連成解析（CFD-DEM）を OpenFOAM 系で回す	可能。OpenFOAM連成機能はある。	可能。流体連成ソフト群（CFDEM）との組み合わせがある。	両方	OpenFOAM連成は両方に入口がある。名称と周辺ツールが違う。
大規模粒子数の計算を安定して回す	可能。ただしPython制御やモデル内容で速度が変わりやすい。	可能。複数CPUでの大規模実行を前提にした運用を行う。	両方	両方で並列化の入口がある。MPI中心かPython制御中心かが違う。
解析条件をプログラミング言語Pythonで自動変更し、最適化や機械学習とつなぐ	可能。Pythonが本体の操作言語なので直接つなぎやすい。	可能。外部Pythonから入力ファイル生成と結果読み込みで回せる。	両方	YADEは本体操作、LIGGGHTSは外部スクリプト連携として扱う。

目的

YADEでの実現

LIGGGHTSでの実現

判定

理由

球形粒子の基本的な粉体・砂のDEM解析

可能。プログラミング言語Pythonで条件を変更する。

可能。入力ファイルで定型ケースを記述する。

両方

基本接触、重力、壁、出力は両方で構成できる。入力方法が違う。

新しい接触則や研究モデルをコードレベルで触る

可能。接触の幾何、物性、力の式が部品として分かれている。

可能。接触部品、粒子間相互作用設定（pair style）、条件設定（fix）として追加できる。

両方

両方で追加できるが、分解単位とファイル配置が違う。

岩盤破壊、コンクリート破壊、土質試験を扱う

可能。岩盤・コンクリート系の粒子モデルや三軸試験の部品がある。

可能。ただし標準コマンドの組み合わせや追加実装が必要になりやすい。

部分

YADE側には破壊材料モデルの専用実装がある。LIGGGHTS側にも結合・凝着モデルによる近い構成がある。

CADから出した三角形メッシュ装置（STL）で、粒子を投入・搬送・排出する

可能。FacetやPython制御で構成できる。

可能。三角形メッシュ壁、移動メッシュ、粒子投入、流量計測のコマンドがある。

両方

両方で三角形メッシュ形状を扱える。LIGGGHTSは装置壁関連の標準コマンドが細かい。

角ばった楕円体状粒子（superquadric）や複数球粒子（multisphere）を使う

複数球粒子は可能。superquadric専用の標準入口は見当たらない。

可能。角ばった楕円体状粒子、複数球粒子、粒子テンプレートがある。

部分

複数球粒子は両方。角ばった楕円体状粒子はLIGGGHTS側に標準入口がある。

流体計算と粒子計算を組み合わせる連成解析（CFD-DEM）を OpenFOAM 系で回す

可能。OpenFOAM連成機能はある。

可能。流体連成ソフト群（CFDEM）との組み合わせがある。

両方

OpenFOAM連成は両方に入口がある。名称と周辺ツールが違う。

大規模粒子数の計算を安定して回す

可能。ただしPython制御やモデル内容で速度が変わりやすい。

可能。複数CPUでの大規模実行を前提にした運用を行う。

両方

両方で並列化の入口がある。MPI中心かPython制御中心かが違う。

解析条件をプログラミング言語Pythonで自動変更し、最適化や機械学習とつなぐ

可能。Pythonが本体の操作言語なので直接つなぎやすい。

可能。外部Pythonから入力ファイル生成と結果読み込みで回せる。

両方

YADEは本体操作、LIGGGHTSは外部スクリプト連携として扱う。

根拠

生成 AI の使用について

本サイトの日本語文章、比較表の整理、HTML/CSS の作成補助には、OpenAI の ChatGPT および Codex を使用した。

本サイトは YADE / LIGGGHTS-PUBLIC の公開ソースコードおよび公式ドキュメントを確認して作成した非公式の比較資料であり、各プロジェクトの公式見解ではない。

記載には確認漏れ、実装差分の読み違い、バージョン差による不一致、技術的に不正確な説明が含まれる可能性がある。導入や研究利用では、必ず各ソフトの公式ドキュメントと公開リポジトリを確認されたい。