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地震波動解析における超大型境界値問題の数値解法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10450168
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 土木材料・力学一般
研究機関京都大学

研究代表者

西村 直志  京都大学, 工学研究科, 助教授 (90127118)

研究分担者 小林 昭一  京都大学, 工学研究科, 教授 (90025908)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1999年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1998年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード境界積分方程式 / 境界要素法 / 多重極法 / 弾性波動 / 地震波動 / クラック / 高速解法 / 境界積分方程式法 / 多重極 / 弾性 / 積分方程式 / 波動
研究概要

平成10年度は静弾性クラック問題の定式化,及び数値解析を行い,Galerkinを用いた多重極法により数十万元規模の問題がPC1台で解析出来ることを示した.しかし,動弾性問題においては,当初予定していた対角形式の利用が,精度上好ましくないことが明らかとなり,対角形式を用いない手法の開発の必要性が示された.平成11年度は,先ず,動弾性問題の解析に先立って,3次元Helmholtz方程式のクラック問題における多重極法を定式化した.特に,Wigner 3-j symbolを用いた定式化を検討した.次に,2,3次元動弾性問題において,高速多重極展開法の定式化を行った.従来行われてきたGalerkinベクトルに基づく定式化は2次元で4個,3次元で6個のモーメントを使用するのに対して,新しい定式化ではモーメントは2次元で2個,3次元で4個となる.このため,既存の解法より効率の高い定式化を得ることが出来た.さらに,2,3次元動弾性波動問題における高速多重極展開法のコード開発を行い,パーソナルコンピュータ1台で数十万元規模の問題を解くことが出来るコードを得た.次に,静的な2次元クラック問題の多重極法のコードをMPIを用いてパラレル化し,パーソナルコンピュータクラスタによってスケーラビリティを確認した.さらに得られた並列化技術を動弾性問題に拡張した.最後に,今後の発展に繁げるために3次元Laplace方程式のクラック問題について指数形式による多重極法をコード化し,従来の多重極法よりさらに高速な解析が可能であることを確かめた.

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] Nishimura,N.: "A fast multipole integral equation method for crack problems in 3D"Eng. Anal. Boundary Elements. 23. 97-105 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村直志: "新しい多重極積分方程式法によるクラック問題の解析について"BTEC論文集. 9. 75-78 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishimura,N.: "Application of fast multipole Galerkin boudary integral equation method to elastostatic crack problems in 3D"Int. J. Num. Meth. Eng.. (発表予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Nishimura: "A fast multipole integral equation method for crack problems in 3D"Eng. Anal. Boundary Elements. 23. 97-105 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Nishimura: "Application of new multipole boundary integral equation method to crack problems"Proc. BTEC in Japanese. 9. 75-78 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Nishimura: "Applicaition of fast multipole Galerkin boundary integral equation method to elastostatic crack problems in 3D"to appear in Int. J. Num. Meth. Eng..

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Nishimura: "A fast multipole integral equation method for crack problems in 3D"Eng. Anal. Boundary Elements. 23. 97-105 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 西村直志: "新しい多重極積分方程式法によるクラック問題の解析について"BTEC 論文集. 9. 75-78 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yoshida: "Application of fast multipole Galerkin boudary integral equation method to elastostatic crack problems in 3D"Int. J. Num. Meth. Eng,. (発売予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田研一・西村直志・小林昭一: "多重極積分方程式法を用いた3次元静弾性クラック問題の解析" 応用力学論文集. 1. 365-372 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nishimura,K.Yoshida & S.Kobayashi: "A fast multipole boundary integral equation method for crack problems in 3D" Eng.Anal.Boundary Elements. 23. 97-105 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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