2013 Fiscal Year Annual Research Report
マルチフィジックス統合シミュレーションによる爆発飛散物の影響評価
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22510181
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
坂村 芳孝 富山県立大学, 工学部, 教授 (00264680)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 安全工学 / シミュレーション工学 / 流体工学 / 爆風 / 飛散物 / 数値流体力学 / 粒子法 |
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| Research Abstract |
爆発に伴って発生する種々の飛散物は，同時に生じる爆風や放射熱と同様，周囲の人や構造物に大きな被害をもたらす可能性があり，爆発事故の影響評価において極めて重要な因子となる．しかし，その発生機構や飛散特性に対する理解は不十分であり，定量的影響評価に利用できる水準には達していない．本研究では，爆発事故の影響評価の精度向上に資するため，爆発に伴う飛散物の発生・変形(固体力学)とその飛散(流体力学)とを連成解析するためのマルチフィジックス統合数値シミュレーションコードの開発を行うことを目的としている．平成25年度は以下の研究を行った．
・粒子法シミュレーションの数値的不安定性に関する研究：衝撃荷重を受けた弾性体の変形シミュレーションにおいて，ある条件下で数値的な振動が発生し，最終的に発散に至る現象が起こった．そのため，まず，より安定な数値積分法を導入したが，その効果は限定的であった．次に，人工粘性を付加することで安定化を図ったところ，数値的振動を取り除くことができ，発散を防ぐことに成功した．
・解適合格子法の実装：これまで開発してきた直交格子上における流体シミュレーションコードに解適合格子法を実装し，衝撃波等の不連続面近傍の解像度を改善することに成功した．
・流体シミュレーションにおける移動境界の取扱いの検証：流体力を受けて変形する弾性体の境界を流体シミュレーションで取り扱う方法としてカットセル法を導入しているが，その精度を検証するため，1自由度系を対象とした連成シミュレーションを行った．
年度内に得られた成果は，第29回宇宙技術と科学に関する国際会議(2013年6月・名古屋国際会議場)，第29回国際衝撃波シンポジウム(2013年7月・Univ. of Wisconsin-Madison)，日本機械学会北陸信越支部第51期総会・講演会(2014年3月・富山県立大学)において発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
