電磁流体力学有限要素法の基礎的研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61580012
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 川上 一郎 日大, 理工学部, 教授 (90059056)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 相澤 正満 日本大学, 理工学部, 助手 (10150898)
• Keywords: 電磁流体力学 / 有限要素法 / プラズマ / 核融合 / シミュレーション / 流体力学

Research Abstract

本研究において開発している可動節点有限要素法(FEM・ALE法)に現われてきた問題点の中、有限要素の望ましくない変形をさける方法としてrezoningおよびreconnection法がある。rezoningは、節点自身を再配置する方法であり、新節点値は旧節点値を用いて内括によって求める。ところが内括は数値的拡散を伴ない望ましくない。そこで節点および節点値を不変として、節点間の結合を変えるreconnectionを用いる事にした。reconnectionは通常diagonal flipによって行なわれるが、これに要するCPU時間は節点数のほぼ2乗に比例する。我々は節点数にほぼ比例する2つのアルゴリズムを開発した。第一の方法は節点座標を高速にソートして、できるだけ局所的に再結合を行なう方法であり、第二の方法は仮想的正方形(2次元)立方体(3次元)の網目を作り、その網目を媒介として最近接点を見出す方法である。第一の方法はすべての節点を再結合する事ができるが、好ましい単体要素を作るのには、diagonal flipなどの2次操作が必要で、2次操作の方に計算時間がかかる。第二の方法は好ましい単体要素を作る事はできるが、すべての節点を再結合する事ができない。総合的に見れば、必ずしもすべての節点を再結合する必要はないものと考えられるので第二の方法を採用している。

Research Products

• [Publications] I.Kawakami: J.Comp.Phys K.Roberts Memorial Issue. (1986)
• [Publications] 鈴木啓一,相澤正満,川上一郎: 「MHD数値計算法の基礎研究」科研費研究報告書. 157-165 (1986)