2020 Fiscal Year Research-status Report
Realization of fast large-scale parallel welding mechanics analysis using nonlinear domain decomposition method
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19K14871
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
遊佐 泰紀 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (70756395)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 溶接力学 / アディティブマニュファクチャリング / 非線形有限要素法 / 熱弾塑性解析 / 並列計算 / 領域分割法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和 2 年度は溶接解析機能の実装、アディティブマニュファクチャリング問題への適用が主な実施内容であり、おおむね順調に進展している。
前年度は、並列有限要素法（領域分割法）で剛性ゼロの要素を合理的に取り扱う方法を提案したが、今年度はこれを溶接問題に適用した。溶接問題では固体の体積が徐々に増えていくため、これを剛性ゼロの要素としてモデル化した。このとき、温度に依存して変化する材料パラメータや熱ひずみを注意深く取り扱わないと、要素の剛性をゼロから非ゼロに変更するときのモデル化を適切に行うことができない。今年度はこのアルゴリズム構築とプログラム開発を実施し、領域分割法で溶接問題を問題なく解析できることを確認した。
また、アディティブマニュファクチャリング問題への適用を進めており、基盤となるプログラムを整備した。この内容は国際会議で発表した。アディティブマニュファクチャリング問題では溶融する部分の体積が大きいため、溶接問題よりもさらに計算コストが厳しい。この点を並列計算機や並列計算技術で解決していく予定である。
さらに、前年度の成果に対して追加的な解析を行い、それらをまとめて査読付きジャーナル論文として投稿中である。この論文では、十万～百万自由度規模の大変形弾塑性解析を格段に高速化するという内容である。今年度は、前年度の成果に対する追加的な解析として、100 万自由度規模の基礎的な大変形弾塑性問題を通じた性能評価を行った。今後はこの計算手法を溶接問題の熱弾塑性解析に応用していく予定である。
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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
令和 2 年度は溶接解析機能の実装、アディティブマニュファクチャリング問題への適用が主な実施内容である。剛性ゼロの要素というモデル化を伴う領域分割法を用いた溶接解析がすでに実現されている。さらに、アディティブマニュファクチャリング問題への適用についても、基盤となるプログラムの整備がほぼ完了している。ただし、成果発表についてはコロナ渦のために遅れ気味である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、今年度までに構築した基盤を用いて溶接解析とアディティブマニュファクチャリング解析を精力的に実施していく予定である。研究成果は積極的に学会発表と論文投稿につなげていく予定である。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額はわずかであり、次年度に執行する予定である。
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