2022 Fiscal Year Annual Research Report
発見的数値解析利用を実現する並列分離型連成フレームワークの創成
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19H01098
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉村 忍 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90201053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三目 直登 筑波大学, システム情報系, 助教 (10808083)
荻野 正雄 大同大学, 情報学部, 准教授 (00380593)
武居 周 宮崎大学, 工学部, 准教授 (40598348)
浅井 光輝 九州大学, 工学研究院, 准教授 (90411230)
金子 栄樹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (40908802)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 数値解析 / 大規模並列解析 / 連成解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は柔軟かつ汎用的な連成解析フレームワークの構築を目指し研究を進めている。これまでに、有限要素法並列構造解析ソルバー ADVENTURE_Solid、有限要素法並列電磁界解析ソルバー ADVENTURE_ Magnetic、並列SPH自由表面流れ解析ソルバー MScPHyを開発すると同時に、分離型連成解析手法を高度化することで、幅広い分野の連成解析を柔軟に実現できる解析フレームワークを開発している。
本年度は、吉村・金子を中心に開発を進めてきた大規模並列流体構造連成解析システムを羽ばたき飛翔体の飛行制御解析に適用するため、流体・構造・静電場・制御の連成解析システムを構築した。その中で、羽ばたき運動の駆動力である圧電素子の寄与は、流体構造連成の反復ループの中に電極上の電位を未知数とした圧電エナジーハーベスティングの反復ループを導入することで、精度と計算コストの両立を図った。また、既存の数値研究や実験と比較することで、構築したシステムの妥当性検証を実施した。荻野・浅井・三目が開発を進めているそれぞれ実施してきた開発項目を統合し、津波と沿岸構造物との相互作用を考慮した連成解析システムを開発した。加えて、構造物の計算に破壊モデルの一種である Extrinsic Cohesive Zoneモデルを導入することで、構造物の破壊を考慮可能な拡張を加えた。吉村・武居・荻野を中心に、ADVENTURE_ Magnetic に対し熱伝導方程式の並列ソルバーを連結した電磁界－熱伝導連成解析システムの並列性能評価を実施し、本研究にて開発したフレームワークの基本性能評価を実施した。NICT数値人体モデルを用いた電磁界－熱伝導連成解析に関する数値解析および共振器ベースのテスト問題TEAM Workshop Problem29 に対し、数億自由度程度の数値モデルの解析を実行し定量評価することで、本研究にて開発したフレームワークが有する高い柔軟性と並列性能を実証した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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