2000 Fiscal Year Annual Research Report
並列計算機を用いた地形風解析用3次元数値解析モデル作成法
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12555136
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
谷口 健男 岡山大学, 環境理工学部, 教授 (30026322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
比江島 慎二 岡山大学, 環境理工学部, 講師 (50284526)
樫山 和男 中央大学, 理工学部, 教授 (10194721)
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| Keywords | 地形表面の三角分割 / CADデータ / 数値地図情報 / 地形風解析 / 非圧縮性流体 / 大規模数値計算 / 並列計算 / 非構造格子 |
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| Research Abstract |
下記の研究成果を得た.
{谷口健男}等高線データや地表面上の点の3次元座標値から地形を三角形で高精度で表現する手法を提案し,その方法をさまざまなデータに適用して,手法の信頼性の確認を行った.また,3次元土木構造物形状のCAD情報から構造物表面を三角形で覆う方法を提案とその信頼性確認を行った.ついで,これら2種類の三角形群を同一空間に設定し,地形と構造物の両者で形作られる3次元形状の表面を三角形で覆う方法を提案した.そのため,三角形同士の交差による新点の発生,その点をよる三角形の細分割による解析空間表面の三角形分割法を完成させた.
{樫山和男}数値地理情報から任意縮尺の地形情報(地形表面上の点座標値や等高線情報)を得るための特殊ソフトウエアーを科研費で購入して,それを基本とした地形表面の三角形分割法を提案し,その有効性を確認した.また,八分木法の考え方を用いて,複雑な3次元構造体表面を階段状に表現した後,体積を四面体に細分割する方法を提案し,上記地形と合体させて,3次元解析領域を直接四面体要素に分割する方法を提案し,その妥当性の検証を行った.また,実際に非構造有限要素モデルを用いて並列計算機による大規模数値解析を行った.
{比江島慎二}地形風の影響を考慮した3次元構造物周りの流れを解析するため,既存の2次元数値流体解析プログラムを3次元に拡張した.また,3次元解析における膨大な計算容量を節減するため,連立一次方程式の解法をスカイライン法から反復法の一種である共役勾配法に変更した.さらに,3次元構造物周りの流れから発生する空力音解析への応用のため,3次元の空力音解析プログラムを開発した.これらの3次元解析プログラムについて検証を行い,その妥当性を確認している.
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[Publications] Takeo Taniguchi and Yuya Yamashita: "Mesh generation of arbitrary 3-dimensional body using only nodes on its surface"Proceeding of GAMM-Seminar 2001 Leipzig. (2001)
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[Publications] 谷口健男,山崎一之: "3次元デローニー三角分割結果からの点削除とそれに伴う四面体修正"計算工学講演会論文集. 5. 77-80 (2000)
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[Publications] 谷口健男: "Delaunay triangulationで得られたトポロジーの修正-点削除と体積0の要素削除に伴うトポロジー修正-"日本応用数理学会2000年度年会講演予稿集. 274-275 (2000)
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[Publications] 樫山和男,玉井典: "非構造格子に基づく大規模非圧縮性粘性流れ解析のための超並列計算法"土木学会論文集. 668/I-54. 43-53 (2001)
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[Publications] Kazuo Kashiyama,Tsukasa Tamai,Wataru Inomata and Satoshi Yamaguchi: "A parallel finite element method for incompressible Navier-Stokes flows based on unstructured grids"Comput.Methods Appl.Mech.Engng. 190. 333-344 (2000)
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[Publications] 比江島慎二: "矩形周辺流れから発生する空力音および物体表面上の音源特性に関する数値流体解析"応用力学論文集. 3. 697-706 (2000)
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[Publications] 比江島慎二: "矩形表面上の空力音音源特性に関する数値流体解析"第16回風工学シンポジウム論文集. 161-166 (2000)
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[Publications] 比江島慎二: "キャビティ空力音に与える周期的流速撹乱の影響"土木学会第55回年次学術講演会概要集. 第1部(B). I-B6 (2000)
