医療波動デバイスの利用高度化に向けた電磁界・音響現象の大規模数値波動解析

• Project/Area Number: 24K14983
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60100:Computational science-related
• Research Institution: Toyo University
• Principal Investigator: 河合 浩志 東洋大学, 総合情報学部, 教授 (00616443)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武居 周 宮崎大学, 工学部, 准教授 (40598348)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 前処理 / 高次要素 / 電磁界解析 / 音響解析

Outline of Research at the Start

本課題では、この波動解析手法に対する、更なる計算量削減と計算安定化に向けた、高次要素導入と反復法の収束性改善に向けた研究開発により、大規模波動解析に対して特に強固な数値計算基盤を実現する。波動問題は自由度が膨大となるため、要素数（計算量）を削減するベジェ要素を導入する。また、導入に伴う条件数の悪化に対処するために、前処理の工夫による反復法の安定化手法について、音響解析・電磁界解析手法においてそれぞれ開発する。更に、これらに熱伝導解析を接続することで、高周波電磁界および超音波を用いる医療波動デバイス利用の事前予測に適用する波動場―熱伝導の連成解析手法を確立し、提案手法の有用性を実証する。