2010 Fiscal Year Annual Research Report
粒子法と有限要素法の混合法による液状化地盤の大変形解析
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22760360
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
小林 義和 日本大学, 理工学部, 准教授 (20339253)
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| Keywords | 粒子法 / MPS / 並列計算 / GPGPU / 壁関数 / 有限要素法 / 混合法 / HMPS |
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| Research Abstract |
平成22年度は、2007年に申請者が開発したMPSと有限要素法の混合法を改良することを予定していたが、その前段階として、MPSと同じ粒子法の一つであるSPH法と固体の相互作用解析について検討を行った.ここでは、SPHにおいてモデル化された流体中に設置した剛体壁を強制変異させることによって、混合法の開発に先立つ流体と剛体の相互作用に関する検討を実施した.また、混合法の開発においては、当初はMPS法によって検討を進める予定であったが、MPS法においては解析の安定性を確保するために多くの検討が必要であるため、それを回避するために越塚らによるHMPS法の液状化解析への応用に関する基礎的検討を行った.HMPS法では、流体の非圧縮性条件を満たすLagrangeanをHamiltonianに変換し、それに対してSymplectic schemeを適用することによって力学的エネルギーの大きな発散を防いでいるが、結果として、非常に良好な結果を得ることができ、今後、HMPS法を基礎として開発を進めていくことが検討に値することを示唆する結果となった。混合法についてはMPS法と有限要素法の混合法については、その境界条件について検討を行い、基礎的な定式化について検討を行ったが今後はこれをHMPS法と有限要素法の混合法へ拡張していく予定である。さらに、本年度には、GPGPUによる解析の並列化が可能な計算機の導入を行った。この計算機を用い、混合法の並列化を進めていく予定ではあるが、現段階では手法として並列化を実施することが用意であるDEMのGPGPUによる並列化を実施することによって、その基礎的検討を行った
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