2014 Fiscal Year Research-status Report
階層型領域分割型高精度MPS法による流体構造連成解析フレームによる大規模津波解析
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26390127
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
室谷 浩平 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20434061)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 粒子法 / 分散メモリ並列計算 / 大規模計算 / 流体構造連成解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2011年3月11日の東日本大震災によって引き起こされた津波により，東日本は甚大な被害にみまわれた．構造物への被害は，水圧によるだけでなく，浮遊する瓦礫が構造物にぶつかり構造物に被害を及ぼすケースが多くあった．我々は，津波による構造物への被害を検討する際には，津波の遡上計算を行うだけでは不十分と考えており，浮遊物の衝突を含んだ解析が必要であると考えている．そこで本研究では，東日本大震災での浮遊物よる津波被害を再現できるソフトウェアを開発し，オープンソースソフトウェアとして公開することで，浮遊物による津波被害の減少に役立てることを目指す．
2014年度の最大の研究成果は，「分散メモリ並列EMPSライブラリ LexADV_EMPS v0.1-b」のベータ公開である．LexADV_EMPSは，粒子法のための分散メモリ並列計算に必要とされる，動的負荷分散機能と隣接間通信機能を備えたライブラリである．アプリケーションとしては，MPS陽解法にポテンシャル表面張力モデルと流体剛体連成機能が実装されている．2015年度以降は，LexADV_EMPSを元に機能拡充を行っていく予定である．
物理モデルの研究開発では，LexADV_EMPSとADVENTURE_Solidの連成インターフェイスを作成し，MPS陽解法とFEM線形弾性体解析の連成解析が行うことが可能となった．また，本研究課題で解かれる，気仙沼港の実地形，構造物，第18共徳丸のモデルを航空測量データと航空写真から作成し，試解析を行うことができた．高精度モデルの導入では，LSMPS法を実装しベンチマークテストを行うことで精度の検証を行った．計算アルゴリズムでは，GPUとMIC向け実装を行い，GPUのカーネル演算でピーク性能比24%を達成するに至った．2014年度は，交付申請書に記載した研究計画の通り研究開発を進めることができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
2014年度は，交付申請書に記載した研究計画の通り研究開発を進めることができ，順調に研究開発が進められているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在のところ，順調に研究開発が進められているため，このまま交付申請書に記載した研究計画の通り研究開発を進める予定である．
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| Causes of Carryover |
旅費の一部を他の研究費で賄うことができたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
解析モデル作成に利用する予定である。
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| Remarks |
著作権登録したオープンソースソフトウェアを公開しているWEBページ
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[Presentation] Large-Scale Tsunami Analysis on Urban Area using MPS-FE Fluid-Structure Interaction Coupled Method2014
Author(s)
Kohei Murotani, Seiichi Koshizuka, Naoto Mitsume, Shinobu Yoshimura, Kazuya Shibata, Tasuku Tamai, Satoshi Tanaka, Kyoko Hasegawa, Toshimitsu Fujisawa
Organizer
The 14th Asia Simulation Conference & The 33rd JSST Annual Conference
Place of Presentation
Kitakyushu International Conference Center, Kitakyushu, Japan
Year and Date
2014-10-26 – 2014-10-30
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[Presentation] Zoom up tsunami analysis on urban areas by three analyses stages using hierarchical domain decomposition in explicit MPS method2014
Author(s)
Kohei MUROTANI, Seiichi KOSHIZUKA, Hiroshi KANAYAMA, Kazuya SHIBATA, Tasuku TAMAI, Naoto MITSUME, Shinobu YOSHIMURA, Satoshi TANAKA, Kyoko HASEGAWA, and Toshimitsu FUJISAWA
Organizer
11th World Congress on Computational Mechanics
Place of Presentation
Barcelona, Spain
Year and Date
2014-07-20 – 2014-07-25
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[Presentation] Large-scale run-up tsunami analysis with many floating objects on urban area by three analyses stages using hierarchical domain decomposition in explicit MPS method2014
Author(s)
Kohei MUROTANI, Seiichi KOSHIZUKA, Hiroshi KANAYAMA, Kazuya SHIBATA, Tasuku TAMAI, Naoto MITSUME, Shinobu YOSHIMURA, Satoshi TANAKA, Kyoko HASEGAWA, and Toshimitsu FUJISAWA
Organizer
1st International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems
Place of Presentation
Sendai International Center, Sendai
Year and Date
2014-04-13 – 2014-04-16
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