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地層処分シミュレータの構築に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13480143
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 原子力学
研究機関東京大学

研究代表者

奥田 洋司  東京大学, 人工物工学研究センター, 助教授 (90224154)

研究分担者 矢川 元基  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40011100)
吉村 忍  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90201053)
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
9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2001年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード地層処分 / 人工バリア / 核種移行 / 地下水シナリオ / 並列有限要素法 / クラスタコンピューティング / ミドルウェア
研究概要

平成15年度の成果は以下の通りである。
<サブテーマ[A]地層処分シミュレータ用プラットフォーム>
昨年度、地下水シナリオとその他の事象について、プラットフォーム(ミドルウェア)への実装可能性を検討した結果に基づき、地層処分シミュレータ(地下水問題および移流拡散問題)を開発した。また、サブテーマ[C]との共同作業として、PCクラスタ(Alpha x 10PE)、およびSMPクラスタ(SR8000)上において並列計算性能、大規模解析のフィージビリティスタディを行った。
<サブテーマ[B]:人工バリア、岩盤中の核種移行解析エンジン>
昨年度に開発された核種移行解析モジュールにおいて、地下水問題と移流拡散問題の連成を実施した。核種崩壊問題については、数値解析上の負荷が軽いことから後からのモジュールとしての追加が容易であると判断し、実規模問題および地球シミュレータ上での計算実施を優先させることとした。
人工バリア、岩盤中の核種移行事象について、サイトスペシフィックな段階での評価を目指した問題設定、解析モデル作成を実施した。
<サブテーマ[C]:クラスタコンピューティング環境整備>
ノード間並列、ノード内並列のハイブリッド化、および、領域分割が前処理効果に及ぼす影響を定量的に評価し、地層処分シミュレータのPCクラスタ、およびSMPクラスタ(SR8000および地球シミュレータ)における並列計算性能、大規模解析のフィージビリティスタディを行った。
研究全体を総合し、地層処分シミュレータの実現可能性を確認できた。また、確率的な評価の必要性など今後の課題について検討を行った。

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

    (26件)

すべて 2003 その他

すべて 雑誌論文 (10件) 文献書誌 (16件)

  • [雑誌論文] Parallel Finite Element Analysis Platform for the Solid Earth Problems : GeoFEM2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Okuda, Genki Yagawa, Kengo Nakajima
    • 雑誌名

      Proc.7th U.S National Congress on Computational Mechanics CD-ROM

    • 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
  • [雑誌論文] GeoFEMプラットフォームによる大規模数値地層処分解析2003

    • 著者名/発表者名
      今村通孝, 奥田洋司, 矢川元基
    • 雑誌名

      日本機械学会第16回計算力学講演会講演論文集 No.03-26

      ページ: 57-58

    • 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
  • [雑誌論文] 特異応力問題における大規模並列有限要素法の収束性評価2003

    • 著者名/発表者名
      櫛田慶幸, 奥田洋司, 矢川元基
    • 雑誌名

      日本シミュレーション学会,シミュレーション Vol.22, No.1

      ページ: 39-46

    • NAID

      110003891010

    • 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
  • [雑誌論文] Parallel Finite Element Analysis Platform for the Earth Simulator : GeoFEM2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Okuda, Kengo Nakajima, Mikio Iizuka, Li Chen, Hisashi Nakamura
    • 雑誌名

      Proc.Computational Science-ICCS2003,LNCS2659 PartIII

      ページ: 773-780

    • 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
  • [雑誌論文] Global and Localized Parallel Preconditioning Techniques for Large Scale Solid Earth Simulations2003

    • 著者名/発表者名
      Kai Wang, Sang-Bae Kim, JunZhang, Kengo Nakajima, Hiroshi Okuda
    • 雑誌名

      Future Generation Computer Systems Vol.19

      ページ: 443-456

    • 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
  • [雑誌論文] Parallel Finite Element Analysis Platform for the Solid Earth Problems : GeoFEM2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Okuda, Genki Yagawa, Kengo Nakajima
    • 雑誌名

      Proc. 7th U.S National Congress on Computational Mechanics (CD-ROM)

    • 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
  • [雑誌論文] Numerical Geological Disposal Analysis Using GeoFEM Platform2003

    • 著者名/発表者名
      Michitaka IMAMURA, Hiroshi OKUDA, Genki YAGAWA
    • 雑誌名

      Proc. The 16th Computational Mechanics Conference No.03-26

      ページ: 57-58

    • NAID

      110002488376

    • 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
  • [雑誌論文] Evaluation of Convergence Behavior of Large-Scale Parallel Finite Element Method in Singular Stress Problem2003

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Kushida, Hiroshi Okuda, Genki Yagawa
    • 雑誌名

      Trans. Simulation Vol.22, No.1

      ページ: 39-46

    • NAID

      110003891010

    • 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
  • [雑誌論文] Parallel Finite Element Analysis Platform for the Earth Simulator : GeoFEM2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Okuda, Kengo Nakajima, Mikio Iizuka, Li Chen, Hisashi Nakamura
    • 雑誌名

      Proc. Computational Science-ICCS2003, LNCS2659 Part III

      ページ: 773-780

    • 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
  • [雑誌論文] Global and Localized Parallel Preconditioning Techniques for Large Scale Solid Earth Simulations2003

    • 著者名/発表者名
      Ka Wang, Sang-Bae Kim, Jun Zhang, Kengo Nakajima, Hiroshi Okuda
    • 雑誌名

      Future Generation Computer Systems Vol.19

      ページ: 443-456

    • 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] Hiroshi Okuda, Genki Yagawa, Kengo Nakajima: "Parallel Finite Element Analysis Platform for the Solid Earth Problems : GeoFEM"Proc.7th U.S National Congress on Computational Mechanics. (CD-ROM). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 今村通孝, 奥田洋司, 矢川元基: "GeoFEMプラットフォームによる大規模数値地層処分解析"日本機械学会第16回計算力学講演会講演論文集. No.03-26. 57-58 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 櫛田慶幸, 奥田洋司, 矢川元基: "特異応力問題における大規模並列有限要素法の収束性評価"日本シミュレーション学会,シミュレーション. Vol.22,No.1. 39-46 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Okuda, Kengo Nakajima, Mikio Iizuka, Li Chen, Hisashi Nakamura: "Parallel Finite Element Analysis Platform for the Earth Simulator : GeoFEM"Proc.Computational Science-ICCS2003, LNCS2659. PartIII. 773-780 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kai Wang, Sang-Bae Kim, Jun Zhang, Kengo Nakajima, Hiroshi Okuda: "Global and Localized Parallel Preconditioning Techniques for Large Scale Solid Earth Simulations"Future Generation Computer Systems. Vol.19. 443-456 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Matsui, Hiroshi Okuda: "Thermal Convection Analysis in a Rotating Shell by a Parallel Finite-Element Method-Development of a Thermal-Hydraulic Subsystem of GeoFEM"Concurrency and Computation : Practice & Experience. Vol.14,No.6-7. 465-481 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kengo Nakajima, Hiroshi Okuda: "Parallel Interative Solvers for Unstructured Grids Using a Directive/MPI Hybrids Programming Model for the GeoFEM Platform on SMP Cluster Architectures"Concurrency and Computation : Practice & Experience. Vol.14,No.6-7. 411-429 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo Minami, Hiroshi Okuda: "Optimization of GeoFEM for High Performance Sequential Computer Architectures"Concurrency and Computation : Practice & Experience. Vol.14,No.6-7. 395-409 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 奥田洋司, 柄谷和輝, 永田雅喜: "並列化プラグイン機能を利用した並列有限要素法コードの開発とその性能評価"日本機械学会論文集(A編). Vol.68,No.671. 1002-1009 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 奥田洋司, 江連真一, 中島研吾: "大規模並列計算のための要素細分化ツールの開発"日本応用数理学会論文誌. Vol.12,No.1. 29-43 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 奥田洋司: "GeoFEM:並列有限要素法固体地球シミュレータ-TigerからSnakeへ-"日本シミュレーション学会、シミュレーション. Vol.20, No.3. 210-218 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] KengoNakajima: "Parallel 3D Adaptive Compressible NavierStokes Solver in GeoFEM with Dynamic Load-Balancing by DRAMA Library"High-Performance Computing and Networking, Lecture Notes in Computer Science. 2110. 183-193 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] KazuteruGaratani: "Three-Dimensional Elasto-Static Analysis of 100 Million Degrees of Freedom"Advances in Engineering Software. Vol.32, No.7. 511-518 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 奥田洋司: "団体地球シミュレータGeoFEMにおけるCFD"日本数値流体力学会誌. 第9巻, 第3号. 70-76 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 関田大吾: "有限要素法向け汎用並列疎結合連成カプラ"日本計算工学会論文集. Vol.3. 207-212 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 柄谷和輝: "大規模有限要素解析におけるAMGソルバーの性能評価"日本計算工学会論文集. Vol.3. 187-192 (2001)

    • 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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