2013 Fiscal Year Annual Research Report
指数関数型ペトロフ・ガラーキン有限要素法による乱流解析及び統合ソフトウェアの開発
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23560075
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
角田 和彦 日本大学, 生産工学部, 教授 (80177336)
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| Keywords | 計算流体工学 / 複雑流れ / 粒子法 / GPU / ソフトウェア |
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| Research Abstract |
この研究課題では、これまで流れのモデルを対象に指数関数型ペトロフ・ガラーキン有限要素法を開発してきた。自由表面やマルチフィジックス等を含むより複雑な流れの問題への適用を図るために、粒子法による数値解析も示してきた。特に、その粒子法による圧力計算をする際に擬似的な数値解が得られることが知られているが、指数関数型ペトロフ・ガラーキン有限要素法の定式化で用いられた重み関数のアイデアを粒子法シミュレーションに拡張し、圧力場に関する数値解の安定化が図られることを明らかにしてきた。また、その流れの可視化システム構築として、マーチングキューブ法によってポリゴンデータに変換し、流体の表面を作成した後、POV-Rayを用いてレンダリングすることで流体をよりリアルに表現することを提示してきた。これらの提案に基づき大規模な３次元複雑流れの数値シミュレーションを実行するには、多大な計算時間を要するために、より高速で高機能なコンピュータ資源が必要であり、高性能なGPUコンピュータを利用した数値解析も行ってきた。その研究成果はCMESの論文(2013.10, vol.93, no.5 & 2013.12, vol.95, no.5)で発表し、GPUによる大規模シミュレーションの可能性を提示してきた。なお、関連する文献の調査並びに平成25年度に開催された幾つかの学会等（ICCES'13、2013年5月24日～28日、米国；数理科学会 第32回数理科学講演会、2013年8月27日、大阪）で研究発表し、研究の動向に関する情報収集も行ってきた。
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