1999 Fiscal Year Annual Research Report
動的陽解法による流体・構造連成問題シミュレーションに関する研究
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11650948
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
安澤 幸隆 九州大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10191123)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊田 和隆 九州大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10274507)
前田 正広 九州大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70173713)
香川 洸二 九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00253500)
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| Keywords | 動的陽解法 / 流体・構造連成問題 / パラレルコンピュータ / 衝突問題 |
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| Research Abstract |
今年度は、まず、骨組構造物の座屈解析を行い、飛び移り座屈解析と梁の弾性座屈および座屈後解析を動的陽解法有限要素法を用いて行った。骨組構造物の大変形解析では飛び移り後に振動を発生するため、時間増分間隔が影響を与え釣り合い経路が異なってしまう。このような振動の発生に起因する問題を解決するためにはマススケーリング法や動的緩和法等の手法があるが、れらは故意に質量や減衰を大きくするために静的強度を求めるためには、役立つが、不安定現象を伴う動的挙動とは異なる結果となる。時間増分を小さくすることでこれらの方法を使用することなく現象をシミュレーションすることができるが膨大な計算量となり非現実的である。そこで、本研究では急激な大変位を伴う状態では時間増分を小さくし、変位が緩やかな場合は時間増分を緩やかに大きくしてゆく新しい時間増分制御スキームを提案した。さらに梁の弾性座屈では荷重速度が動的挙動に及ぼす影響について検討をおこなった。
次に数値計算においては計算の高速化をはかるために、2台のパーソナルコンピュータをネットワークを用いて連結し、「パラレルコンピュータ」と呼ばれるコンピュータシステムを構築した。パラレルコンピュータの構築には、いくつかのhard wareとoperation systemからの選択が可能である。それらの選択肢にはそれぞれに特徴があるが、「同一のhard ware上で動作し、処理が高速」なものと「異なるhard ware上でも動作するが,処理は低速」なものに大別される。そこで本研究では過去に構築されたさまざまなパラレルコンピュータについての、調査を行い将来的に解析を行うモデル等も考慮して最適と思われるパラレルコンピュータシステムを構築した。さらに数値計算プログラムを開発するためには、実際の計算速度も重要なファクターであるが、プログラムを開発するために必要とされる時間も重要である。そこで本研究では、これらの問題も考慮してシステムの構築を行った。そして簡単なモデルを用いて並列計算ができることを確認し、計算時間の並列化による効率化を調べた。
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