2020 Fiscal Year Research-status Report
Creation of 3-D hybrid parallel computing system for practical magnetic field analysis of rotating machines
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19K04324
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
河瀬 順洋 岐阜大学, 工学部, 特任教授 (20144735)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 忠 岐阜大学, 工学部, 教授 (30291777)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ハイブリッド並列 / 三次元並列有限要素法 / 回転機解析 / MPI / OpenMP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ＣＰＵの動作周波数や搭載コア数の異なる２つの並列計算環境（3.7GHz・8coreCPU、2.1GHz・12coreCPU、ともに６台のＰＣを使用）において、同一の実用的な回転機解析モデル（ＩＰＭモータ・電流入力・磁気非線形を考慮・時間ステップ解析・50万要素）の三次元並列有限要素法による磁界解析を行い、解析結果を比較検討し、ＭＰＩによる領域分割とＯｐｅｎＭＰによるＣＰＵ内のcore並列を組み合わせたハイブリッド並列性能を明らかにした。
その結果、ハイブリッド並列に関して、次のことが確認できた：①どの並列計算を使用しても解析結果に違いはなかった。②単純な領域分割による並列計算では、ＣＰＵがもつ全coreを計算に使用するより半分のcoreを使用する方が並列性能があがる。③ハイブリッド計算は単純な領域分割による並列計算に比べて計算時間が削減でき、使用するcore数の増加に伴い並列性能も向上する。④動作周波数は低いがcore数の多いCPUを使用したハイブリッド並列は、動作周波数は高いがcore数の少ないＣＰＵを使用したハイブリッド並列よりも、高い並列性能が得られたが、計算時間は長くなった。
上記の結果より、実用的なＩＰＭモータの磁界解析における有益な並列計算環境の構築のためのデータを得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
セキュリティ事項の関連から、並列計算機システムへ学外からアクセスできないようにしているため、新型コロナウィルス感染拡大防止のための通勤・通学制限により、並列計算機へのアクセスが滞ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画通り、永久磁石同期電動機、誘導電動機、SRモータといった解析対象の違いやコギングトルク解析、正弦波電流入力解析、PWM電圧入力解析といった駆動状態の違いなど様々な回転機に対して、これら並列計算システムを用いて磁界解析を行い、解析対象に対する並列化手法の有用性をできるだけ明らかにしていく。
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