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フリーメッシュ法による発展型CAE基盤ソフトウェアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13355005
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 工学基礎
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

関東 康祐  豊橋技術科学大学, 機械システム工学系(工学部), 助教授 (60177764)

研究分担者 堀江 知義  九州工業大学, 情報工学部, 教授 (40229224)
奥田 洋司  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90224154)
矢川 元基  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40011100)
伊良波 繁雄  琉球大学, 工学部, 教授 (30045025)
酒井 譲  横浜国立大学, 教育人間科学部, 教授 (90114975)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
28,730千円 (直接経費: 22,100千円、間接経費: 6,630千円)
2003年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2002年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2001年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワードフリーメッシュ法 / 有限要素法 / オブジェクト指向 / 3次元解析 / 構造解析 / CAE / き裂解析 / 並列解析 / フリーソフト / 流体解析 / 並列計算 / 機能拡張 / デザインパターン / 弾塑性解析 / 破壊解析 / デザイン・パターン
研究概要

本研究では、領域分散並列型フリーメッシュ法に基づくCAEソフトウェアを生成するためのプラットフォーム的ソフトウェアを開発し、これをフリーソフトとして公開した。本ソフトの機能は,構造解析機能および,独自のプレーポスト機能を有するほか,スペインカタルニア工科大学の国際計算工学センターで開発されたプレーポストプロセッサであるGiDとの接続機能を持つ。本研究で得られた成果は以下のようにまとめられる。
・機能追加を容易に行うための機構を実現するため、デザイン・パターンによる設計を行った。
・三次元四面体高精度要素の開発を行い、これを用いたフレッシュコンクリートの三次元流動解析ソフトを開発した。さらに、コンクリートを骨材とモルタルの二相材料として解析できる三次元き裂進展解折ソフトを開発した。
・3次元複雑形状の解析を行うことのできる、CADモデルから解折結果までシームレスに解析を行うシステムを作成し、混合モード亀裂進展解析を行った。
・包装法(Gift Wrapping Method)に基づく準拘束デローニ分割を導入することにより,高速な並列処理が可能な局所要素作成アルゴリズムを開発した。これにより,従来法では作成することができなかった内部き裂を有する材料などのモデル化が可能となった。
・動的解析への適用の一例として,3次元非定常熱伝導問題解析FMMプログラムを開発し,サンプル解析を行い,その妥当性を検証した。
・2次元き裂伝播解析FMMプログラムを開発した。FMMプログラムにおけるJ積分評価法を開発し,FEM解と比較し,その妥当性を検証した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] 顧, 矢川: "フリーメッシュ混合法による3次元応力解析"日本機械学会論文集(A編). 67-663. 1718-1723 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 今里, 酒井: "CADデータを用いたフリーメッシュ法の3次元問題への適用"日本計算工学会論文集2002年号. 4. 113-122 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松原, 伊良波, 富山, 矢川: "回転自由度を有する3次元要素を用いたフリーメッシュ法"コンクリート工学年次論文集. 25-2. 67-72 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 富山, 伊良波, 山田, 松原, 矢川: "フリーメッシュ法によるフレッシュコンクリートの流動解析法に関する研究"土木学会論文集V巻. 746-V-61. 91-101 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujisawa, Inaba, Yagawa: "Parallel computing of high-speed compressible flows using a node-based finite-element method"Int.J. for Numerical Methods in Engineering. 58. 481-511 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 仲間, 関東, 安藤, 矢川: "オブジェクト指向設計による並列フリーメッシュ法ソフト開発"日本機械学会論文集(A編). 70-689. 17-22 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ko, Yagawa: "A Three-Dimensional Stress Analysis by Free-Mesh Mixed Method"Trans.JSME. A67-663. 1718-1723 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imasato, Sakai: "Application of Free-Mesh Method to Three-Dimensional Problems by using CAD Data"Trans.JSCES. 4. 113-122 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsubara, Iraha, Tomiyama, Yagawa: "Three-Dimensional Element with Rotational Degree of Freedom for Free-Mesh Method"Trans.Japan Concrete Institute. 25-2. 67-72 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomiyama, Iraha, Yamada, Matsubara, Yagawa: "Study on Flow Analysis of Fresh Concrete by Free-Mesh Method"J.JSCE, Div.V. 746-V-61. 91-101 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujisawa, Inaba, Yagawa: "Parallel Computing of High-Speed Compressible Flows using a Node-Based Finite-Element Method"Int.J.for Num.Meth. in Eng.. 58. 481-511 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakama, Kanto, Andoh, Yagawa: "Object Oriented Development of Parallel 3D Free Mesh Method"Trans.JSME. A-70-689. 17-22 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松原, 伊良波, 富山, 矢川: "回転自由度を有する3次元要素を用いたフリーメッシュ法"コンクリート工学年次論文集. 25・2. 67-72 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 山城, 松原, 伊良波, 富山: "骨材とモルタルで2相モデル化したコンクリートの3次元フリーメッシュ法解析"コンクリート工学年次論文集. 25・2. 169-174 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 吉野, 稲葉, 矢川, 藤澤: "節点処理型有限要素法による完全自動のき裂進展解析システム"日本機械学会論文集(A編). 69・687. 4-10 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 富山, 伊良波, 山田, 松原, 矢川: "フリーメッシュ法によるフレッシュコンクリートの流動解析法に関する研究"土木学会論文集V巻. V-61-746. 91-101 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujisawa, G.Yagawa: "Node-based finite element method for large-scale adaptive fluid analysis in parallel environments"Int.Conf.Supercomputing in Nuclear Applications. 96 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 仲間, 関東, 安藤, 矢川: "オブジェクト指向設計による並列フリーメッシュ法ソフト開発"日本機械学会論文集(A編). 70・689. 17-22 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 矢川元基, 藤原智光: "広義のメッシュレス法としてのフリーメッシュ法とその並列化"計算工学. 7・1. 415-418 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.fujisawa, G.Yagawa: "Node-based Parallel Mesh Generation and Finite Element Solver for High Speed Compressible Flows"Proc. of WCCM V. 1・i. 620 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 富山潤, 山田義智, 伊良波繁雄: "フリーメッシュ法によるフレッシュコンクリートの粘塑性流動解析"コンクリート工学年次論文報告集. 24・1. 861-866 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 松原仁, 富山潤, 伊良波繁雄, 矢川元基: "フリーメッシュ法を用いたコンクリートの混合モード破壊解析"コンクリート工学年次論文報告集. 24・2. 157-162 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakawa, A.Shimada, Y.Kanto: "Object Oriented development of FMM3D"Advances in Meshfree and X-FEM Methods. 2. 194-199 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 顧文〓, 矢川元基: "フリーメッシュ混合法による3次元応力解析"日本機械学会論文集(A編). 67・663. 1718-1723 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 今里淳, 酒井譲: "CADデータを用いたフリーメッシュ法の3次元問題への適用"日本計算工学会論文集(論文番号20020001). 2002年号. 1-9 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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