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2016 Fiscal Year Annual Research Report

高次精度粒子法の開発

Research Project

Project/Area Number 14J09735
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

玉井 佑  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Keywords粒子法 / メッシュフリー法 / LSMPS法 / 高次精度 / 境界条件 / コンパクトスキーム
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,一昨年度,及び昨年度において開発・改良したLeast Squares Moving Particle Semi-implicit法(以下,LSMPS法と記す.)の空間離散化スキームの更なる改良を行った.具体的には,Neumann境界条件を重み付き最小二乗法により拘束するLSMPS Constraintスキームの拡張版として,支配方程式とそれを微分したもの,そしてNeumann境界条件とそれを微分したものをそれぞれ重み付き最小二乗法を用いて空間の離散化の手順において多重に拘束することによりさらなる高精度かつ高計算効率を実現する,LSMPS Multiple-order Differential Constraint(MDC)スキームを開発した.また,既存のLSMPS法に関する文献ではScalar変数の離散化に適用される離散化スキームのみ定式化されていたが,応力テンソルに関するNeumann境界条件など,速度や変位などのVector変数の複数成分にまたがって微分値の拘束が必要な境界値問題に適用できる,LSMPS Vector Constraintスキームの開発も行った.さらに,Laplace作用素の近似を,最も低次精度(一次のConsistency)であるが最も局所的に行えるメッシュフリー空間離散化スキームや,有限差分法の分野において近年発展しているコンパクトスキームをメッシュフリー法に一般化した,メッシュフリーコンパクトスキームの開発も行った.これらのスキームの精度や収束性に関して,数学的な考察や数値実験などを行い,開発した離散化スキームを適用することにより高次精度のメッシュフリー数値解析が行えることを示した.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] On the consistency and convergence of particle-based meshfree discretization schemes for the Laplace operator2017

    • Author(s)
      Tasuku Tamai, Kouhei Murotani, and Seiichi Koshizuka
    • Journal Title

      Computers and Fluids

      Volume: 142 Pages: 79-85

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.compfluid.2016.02.012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An ALE particle method using upwind interpolation2017

    • Author(s)
      Fangyuan Hu, Takuya Matsunaga, Tasuku Tamai, Seiichi Koshizuka
    • Journal Title

      Computers and Fluids

      Volume: 145 Pages: 21-36

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.compfluid.2016.12.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 炭素繊維強化熱可塑性プラスチックのプレス成形のための粒子法を用いた異方性高粘度流体解析2016

    • Author(s)
      志野亮作, 玉井佑, 越塚誠一, 真木晶, 石川健
    • Journal Title

      日本計算工学会論文誌

      Volume: No.20160015 Pages: 1-10

    • DOI

      doi.org/10.11421/jsces.2016.20160015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 流体シミュレーションにおける粒子法MPS法とLSMPS法の数値解析精度の比較2016

    • Author(s)
      室谷浩平,玉井佑,越塚誠一
    • Journal Title

      応用数理

      Volume: 26 Pages: 2-13

    • DOI

      doi.org/10.11540/bjsiam.26.2_2

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Least Squares Moving Particle Semi-implicit法による気液二相流解析手法の開発2016

    • Author(s)
      矢島周, 越塚誠一, 柴田和也, 玉井佑
    • Organizer
      第30回数値流体力学シンポジウム(CFD2016)
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2016-12-12 – 2016-12-14
  • [Presentation] 粒子法を用いた長繊維熱可塑UDプリプレグのための異方性高粘度流体解析2016

    • Author(s)
      志野亮作, 玉井佑, 越塚誠一, 真木晶, 石川健
    • Organizer
      第30回数値流体力学シンポジウム(CFD2016)
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2016-12-12 – 2016-12-14
  • [Presentation] A Fiber Tracking Analysis Method and its Visualization for Press Molding of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastics using a Particle Method2016

    • Author(s)
      Shun Fukumoto, Tasuku Tamai, Ryosaku Shino, Seiichi Koshizuka, Takahiro Hayashi, Takeshi Ishikawa
    • Organizer
      Abstract The 35th JSST Annual Conference International Conference on Simulation Technology (JSST 2016)
    • Place of Presentation
      Kyoto University(Kyoto, Japan)
    • Year and Date
      2016-10-27 – 2016-10-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高次精度メッシュフリー法を用いた非一様な熱伝導率を持つ熱拡散方程式の解析2016

    • Author(s)
      玉井佑、越塚誠一
    • Organizer
      日本機械学会第29回計算力学講演会 (CMD2016)
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-24
  • [Presentation] Numerical analysis of multi-layered anisotropic high viscous fluid using a particle method for press molding of CFRTP2016

    • Author(s)
      Ryosaku Shino, Tasuku Tamai, Seiichi. Koshizuka, Arata Maki, Takeshi Ishikawa
    • Organizer
      The 13th International Conference on Flow Processes in Composite Materials (FPCM 13)
    • Place of Presentation
      Kyoto Institute of Technology(Kyoto, Japan)
    • Year and Date
      2016-07-06 – 2016-07-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Generalization of meshfree compact schemes and their applications2016

    • Author(s)
      Tasuku Tamai, and Seiichi Koshizuka
    • Organizer
      ECCOMAS Congress 2016
    • Place of Presentation
      Creta Maris' Conference Center(Crete Island, Greece)
    • Year and Date
      2016-05-05 – 2016-05-10
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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