2016 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of high performance electromagnetic field analyses for sophisticated design of electric machines
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26289075
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
岩下 武史 北海道大学, 情報基盤センター, 教授 (30324685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
美舩 健 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (20362460)
平石 拓 京都大学, 学術情報メディアセンター, 助教 (60528222)
高橋 康人 同志社大学, 理工学部, 准教授 (90434290)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電気機器 / 電磁場解析 / 並列処理 / ハイパフォーマンスコンピューティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１ 運動方程式を考慮した時間領域並列有限要素法を開発し、かご形誘導電動機の始動特性解析に適用して、その有効性を検証した。その結果、通常並列処理の効果が得にくい、2次元解析のように未知変数の個数が少ない問題であっても、9倍以上の並列台数効果が達成可能であることを示した。また、提案法において一度に求解する時刻ステップ数をプロセス数と一致させることで、特に使用プロセス数が少ない場合に速度向上率の改善が可能であることを明らかにした。
２ 渦電流解析の高速化のための誤差修正法に関して、誤差修正用写像行列をRayleigh-Ritz法により構成する方法を新たに提案し、様々なテストモデルについて性能の評価を行った。穴あき導体を含むT－Ω有限要素解析、A法・A-φ法による有限要素解析、電圧源を含む有限要素解析、透磁率の非線形性を考慮した解析などの例題について、誤差修正法の高い有効性を確認した。
３ 電磁場解析計算の並列計算機上での性能最適化を行うフレームワークについての研究を進めた。具体的には、同フレームワークを東京大学や京都大学のメニーコアプロセッサ（Intel Xeon Phi）に基づくスパコン環境へ移植した。また、電磁場解析カーネルの性能最適化を複数の異なるマルチコアプロセッサ、メニーコアプロセッサで行い、本フレームワークの有効性を確認した。
４ 電気機器解析に用いられる電界解析において、研究代表者らが開発した境界要素解析フレームワークの有効性を検証し、大規模問題の解析や解析高速化に有用であることを確認した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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