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2004 Fiscal Year Annual Research Report

オイラー記述に基づく構造-流体連成問題の有限要素並列計算システムの開発

Research Project

Project/Area Number 15560409
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

樫山 和男  中央大学, 理工学部, 教授 (10194721)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡澤 重信  広島大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10312620)
Keywordsオイラー記述 / 移流スキーム / VOF法 / CIVA法 / SUPG法 / 構造-流体連成解析
Research Abstract

本年度は,昨年度に引き続き,オイラー型解法で重要となる移流方程式の計算精度の向上に主眼を置くとともに,構造-流体連成解析のプロトタイプのプログラムを作成した.本年度得られた結論は,以下の通りである.
1.オイラー記述に基づく高精度で安定な構造および流体解析手法の構築
界面の表現には,VOF(Volume of fluid)法を適用し,空間の離散化には任意形状の適合性の良い非構造子に基づく有限要素法を用いてプログラム開発を行った.移流方程式の離散化には,3次補間に基づく高精度な移流スキームであるCIP法を非構造格子に拡張したCIVA法を適用した.いくつかの数値解析に適用した結果,従来の差分法(MUSCL法)および有限要素法(SUPG法)に基づく風上化手法に比べて,界面を鋭敏にかつ高精度に解析可能であることが実験結果およびラグランジュ記述に基づく計算結果との比較により明らかとなった.
2.オイラー記述に基づく構造-流体連成解析手法の構築
1.で開発されたプログラムを基本として,構造-流体連成解析プログラムを作成した.なお,本年度は構造は変形のない剛体として取り扱った.構造の界面の表現についてもVOF法を採用し,その移流方程式の解法についてもCIVA法を採用した.構造と流体の連成解析手法としては,各時間ステップにおいて計算された流速場と圧力場を用いて,構造物に作用する流体力を評価して構造物の運動を解析するという,弱連成解析手法を採用した.本連成解析手法の妥当性を,浮体の安定問題に適用し理論解(アルキメデスの原理)との比較を行うことで検証した.

  • Research Products

    (6 results)

All 2005 2004

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Euler型有限要素法による固体の大変形解析2005

    • Author(s)
      金子恭久, 樫山和男, 岡澤重信
    • Journal Title

      第54回理論応用力学講演会講演論文集 54

      Pages: 599-600

  • [Journal Article] オイラー型解法による大変形ボクセル解析2004

    • Author(s)
      開田隆弘, 高浦弘志, 岡澤重信, 藤久保昌彦
    • Journal Title

      応用力学論文集(土木学会) 7

      Pages: 461-468

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 安定化有限要素法を用いたEuler型解法による大変形固体解析2004

    • Author(s)
      金子恭久, 樫山和男, 岡澤重信
    • Journal Title

      計算工学講演会論文集 9

      Pages: 601-604

  • [Journal Article] Flow analysis for path-dependent solid material2004

    • Author(s)
      Shigenobu Okazawa, Yasuhisa Kaneko, Kazuo Kashiyama
    • Journal Title

      Abstracts of the 6th World Congress on Computational Mechanics 1

      Pages: 354

  • [Journal Article] Solid Analysis as fluid in Euleerian finite element method2004

    • Author(s)
      Shigenobu Okazawa, Yasuhisa Kaneko, Kazuo Kashiyama
    • Journal Title

      Book of Abstracts of International Workshops on Advances in Computational Mechanics

      Pages: 13

  • [Journal Article] CIVA/Level set法による越波・遡上の数値解析2004

    • Author(s)
      桜庭雅明, 弘崎聡, 樫山和男
    • Journal Title

      海岸工学論文集 51

      Pages: 36-40

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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