2021 Fiscal Year Research-status Report
Electromagnetic Wave Propagation Simulations in Microscopic Scale Domains by Meshless Method
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18K11329
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
伊東 拓 日本大学, 生産工学部, 准教授 (80433853)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | メッシュレス法 / 電磁波伝搬シミュレーション / 仮想節点 / 電磁シールド / 発泡金属 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
MTDM (Meshless Time-Domain Method) による電磁波伝搬シミュレーションにおいて，形状関数生成時に節点配置が安定性に影響を与える可能性があるため，令和2年度に実施した仮想節点を使用する方法について引き続き検討した．この方法は，境界近傍で形状関数生成する際に，節点が領域外部に存在しないことから生じる節点配置の偏りを解消するためのものである．今年度は単純な直線ではなく，入口と出口のサイズが異なる導波管における電磁波伝搬シミュレーションを対象としたが，現時点では十分に評価できておらず，引き続き検討が必要であると考えている．
一方，電磁シールドとして使われることのある発泡金属のモデリングについても検討した．発泡金属は，大きく分けてClosed CellとOpen Cell の2種類の状態が存在し，これまでこれらの状態をモデリングする方法を別々に考案したが，両方法を統合する方法を提案した．具体的には，元々の両方法は，本質的にはいずれも陰関数曲面f(x) = 0で表される等値面によってモデルが表現されていたが，f(x)の値を変化させ，f(x) = cの等値面を描画することで，初期状態と異なる状態を表せることを示した．すなわち，元々提案していたどちらの方法を用いても，Closed CellとOpen Cellの両方の状態を表現可能になるように拡張した．また，発泡金属には，Closed CellとOpen Cellの中間体も存在するが，本方法ではcの値を調整することで様々なものを表すことができ，多様な状態を表現できるようになった．研究成果は，論文として出版された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和3年度も研究を進めるためにできる限りのことは実施したが，Covid-19の影響とそれが少しずつ緩和されてきたことによる影響で，学内業務等でオンラインと対面の両方の対応がその時々によって求められ，多くの時間を割く必要があった．そのため，研究時間をあまり取れず，十分な評価ができなかった．また，令和3年度も多くの国内外の会議がオンラインで開催され，幾つかの会議には参加して研究発表をしたり，他の参加者の発表を聴いたりすることはできたが，昨年度と同様に，オンラインでは様々な参加者と議論する時間を取ることは難しかった．対面参加していた頃は，会議に参加した際に議論することで，その後の方向性が定まったり，新しい知見を得ることができたりしたが，今年度も議論する機会は充分ではなかったと考えている．
以上より，やや遅れていると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度は，仮想節点を用いる方法について，入口と出口のサイズが異なる導波管における電磁波伝搬シミュレーションを対象としたが，充分に評価することができなかった．そのため，引き続き仮想節点の配置とシミュレーションの安定性について調査することを検討している．その際，形状関数生成法としては，従来と同様にInterpolating moving least-square method (IMLS) を使うことを考えているが，精度や安定性などを考慮しつつ，必要に応じてIMLS以外の方法も試すつもりである．
また，提案法で生成した発泡金属モデルを電磁シールドとして使用した場合のシミュレーションによる評価を令和2年度後半より開始していたが，こちらも続けることを考えている．
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| Causes of Carryover |
（理由） Covid-19の影響で，令和3年度に予定していた国内外の会議や研究会への出張が全て取りやめになったため．また，昨年度と同様にCovid-19の影響で学内業務が多く，今年度も研究活動は充分に実施できないと判断し，高性能計算サーバーの購入を見送ったため．
（使用計画） 令和4年度は，まずは国内開催のものを中心に，国際会議・学会年会・研究会等に参加するための旅費及び登録費として使用することを考えている．また，論文投稿料などの経費にも使用するつもりである．加えて，今年度見送った高性能計算サーバーを購入することも計画している．その際，可能であれば最新GPUを搭載したものを購入するつもりだが，GPUの価格や販売スケジュール等によっては難しい可能性もあるため，GPUの搭載には拘らず，柔軟に対応するつもりである．
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