2006 Fiscal Year Annual Research Report
そろばん格子CIP法による日常生活内の任意物性・形状物体がある時の電磁波解析
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17760066
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
尾形 陽一 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助手 (10323792)
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| Keywords | CIP法 / ソロバン格子 / 電磁波 |
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| Research Abstract |
1.研究内容
双曲型方程式の数値解法である矢部によって提案されたCIP法(Cubic Interpolation Polynomial (Yabe,1985))と、CIP法に適した解適合格子であるそろばん格子(Yabe et.al,2004)を用いて日常生活内における任意物性・複雑形状物体がある時の新しい汎用的電磁波解析手法を確立する。また、液体等の分散性物質・磁化フェライト等の異方性物質にも拡張を行い、最終的にはMPIによるそろばん格子での大規模並列計算を行う。例えば日常的に最も我々に関連する電磁波の人体への影響は、人体自身の分散性と携帯電話等に代表される複雑形状機器が関連する課題であり、FDTD法に代表される差分法より計算精度の高いCIP法の適用と、境界適合格子の様な座標変換を一切用いない(=計算精度が低下しない)そろばん格子による解析は、他の研究例において流体力学等への応用も既に成果を収めつつあり、今後の電磁波解析の発展にも寄与が期待される。
2.本年度の研究実績
(1)3次元解適合そろばん格子の拡張
H17年度に確立した、Maxwell方程式に対してCIP法と特性曲線法・方向分離法を用いて任意物性の誘電体・金属がある場合の電磁波解析手法に、更に解適合そろばん格子(Local Mesh Refinement)で格子数も電磁場の状態に合わせて時間変化させる(例:電磁場エネルギーの大きい箇所・物体境界付近に格子数自体を増加させる等)事で、より効率良く電磁場を解析可能にした。
また、分散性物質についてはFDTD法で用いられているMC法/PLMC法をCIP特性曲線法に適用することで、簡単な例題についてほぼFDTD法と同様の解を得る事が出来、そのまま3次元への拡張・解析の基礎土台は構築出来た。しかし、ソロバン格子との整合性や手法最適化については詳細な比較検討が未だ必要であり、それらを行いながら実用解析を行う予定である。
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