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電磁・流体・構造連成振動現象の連成並列有限要素解析方法の研究

Research Project

Project/Area Number 18760066
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Engineering fundamentals
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

二保 知也  Kyushu Institute of Technology, 情報工学部, 助教 (60295011)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords有限要素解析 / 連成現象 / 連成並列有限要素解析 / 数値的不安定性 / グリッド / 電磁・構造連成問題 / プロセス割り当て / 電磁構造連成問題
Research Abstract

有限要素解析の解析対象は,構造物,流体,熱,電磁場といった単一現象から,これらの系が連成する流体・構造連成問題や電磁・構造連成問題といた連成問題へと拡大しており,さらに,電磁・流体・構造連成問題などの三連成問題や四連成問題に拡大すると考えられる.そこで,本研究では,
1.連成解析における数値的不安定性連成有限要素解析では,連成効果の強さ,連成アルゴリズム,時間積分法連成効果の評価方法によって数値的不安定性の強さが異なる.このため,電磁・構造連成解析おいて,時間積分法の漸化式から得られる特性方程式の固有値に基づいて,これらのさまざまな組み合わせにおける連成解析の数値的不安定性の強さを検討した.また,これらの条件における解析精度および解析時間についても検討を行い,連成効果の強さに応じた適切な解析方法の選択指針を示した.
2.連成並列解析におけるプロセス割り当て連成解析は多くの計算資源を必要とするためグリッド環境における並列処理が有効と考えられるが,解析時間や並列化効率は計算資源の性能および負荷状況,連成解析方法,数値的不安定性の強さに大きく依存する.そこで,さまざまなプロセス割り当て条件において計算資源の性能や負荷状況を考慮した解析時間を予測し,この予測結果に基づいてプロセスを割り当てる方法を提案した.
3.3連成問題の解析方法電磁・流体・構造連成解析および電流・熱・構造連成解析における連成効果の評価方法や連成アルゴリズム,また,並列化方法などの検討を行った.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Performance of Coupled Parallel Finite Element Analysis in Grid Computing Environment2008

    • Author(s)
      Tomoya NIHO
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science 4759

      Pages: 262-270

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solution Strategy Suitable for Coupled Parallel Finite Element Analysis Considering Numerical Instability2007

    • Author(s)
      Tomoya NIHO
    • Journal Title

      Computational Methods for Coupled Problems in Science and Engineering II

      Pages: 733-736

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] CNT電磁駆動特性の解析2007

    • Author(s)
      菅 康太
    • Journal Title

      日本学術会議第56回理論応用力学講演会講演論文集

      Pages: 133-134

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] グリッド環境の計算資源性能を考慮した連成並列有限要素解析の負荷分散2006

    • Author(s)
      二保 知也
    • Journal Title

      日本計算工学会第11回計算工学講演会論文集 11・2

      Pages: 565-568

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 連成並列有限要素解析に適した連成アルゴリズムの検討2006

    • Author(s)
      上藤淳平
    • Journal Title

      日本機械学会第19回計算力学講演会講演論文集

      Pages: 539-540

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 連成並列有限要素解析に適したプロセス割り当て方法の検討2006

    • Author(s)
      二保 知也
    • Journal Title

      日本機械学会第19回計算力学講演会講演論文集

      Pages: 541-542

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Solution Strategy Suitable for Coupled Parallel Finite Element Analysis Considering Numerical Instability and Solution Accuracy2007

    • Author(s)
      Tomoya NIHO
    • Organizer
      Third Asian-Pacific Congress on Computational Me-chanics in conjunction with Eleventh International Conference on the Enhancement and Promotion of Computational Methods in Engineering and Science
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-12-03
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 連成有限要素解析の数値的不安定性におよぼす時間積分法および連成アルゴリズムの影響2007

    • Author(s)
      二保 知也
    • Organizer
      日本機械学会第20回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-11-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 電磁構造連成有限要素解析による電磁駆動型カーボンナノチューブアクチュエータの駆動特性解析2007

    • Author(s)
      堀江 知義
    • Organizer
      第19回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-05-18
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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