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放射光CT画像を活用した金属組織のイメージベース超並列有限要素解析の実現

研究課題

研究課題/領域番号 16K13735
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 計算科学
研究機関福井大学

研究代表者

桑水流 理  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (40334362)

連携研究者 寺西 正輝  福井大学, 学術研究院工学系部門, 助教 (80798322)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード大規模計算 / マイクロメカニクス / 放射光CT / 超並列 / 有限要素解析 / 疲労 / アルミニウム合金
研究成果の概要

シンクロトロン放射光CTとスーパーコンピュータを用いた大規模イメージベースシミュレーションの実現可能性を検証した。解析の障害となっているメッシュ生成に対して、容易で確実な方法として、1画素1要素のボクセル要素メッシングを選択した。これにより微細な金属組織を考慮した大規模有限要素解析が可能となり、1億要素程度であれば、弾塑性・有限ひずみ解析が可能であることが明らかとなった。また積分点毎に材料特性を変えられる非均質ボクセル要素の導入により、ボクセル要素特有の解析誤差を低減できることを確認した。実際にアルミニウム鋳造合金の疲労解析を実施し、材料表面からのき裂発生メカニズムを検証することができた。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] 放射光と有限要素法による疲労損傷評価の試み2018

    • 著者名/発表者名
      桑水流理
    • 学会等名
      土木学会 応用力学委員会 計算力学小委員会 計算力学フォーラムin福井
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Image-based micromechanical fatigue simulation of cast aluminum alloy by parallel finite element method2017

    • 著者名/発表者名
      Osamu Kuwazuru, Masaki Teranishi, Shota Gennai, Masataka Uchida, Masakazu Kobayashi, Hiroyuki Toda
    • 学会等名
      4th World Congress on Integrated Computational Materials Engineering (ICME2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射光CT画像に基づく有限要素解析によるアルミニウム鋳造合金の疲労損傷評価2017

    • 著者名/発表者名
      寺西正輝, 内田雅誉, 桑水流理, 小林正和, 戸田裕之
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 放射光CTによるアルミニウム鋳造合金の介在物形状評価と疲労亀裂発生メカニズムの検討2017

    • 著者名/発表者名
      寺西正輝, 宮下直輝, 桑水流理, 小林正和, 戸田裕之
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超並列有限要素解析によるアルミニウム鋳造合金の介在物群まわり繰り返し弾塑性応力評価2017

    • 著者名/発表者名
      寺西正輝, 桑水流理, 小林正和, 戸田裕之
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2017材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム鋳造合金の介在物群まわり弾塑性応力に対する不確定応力振幅の影響2017

    • 著者名/発表者名
      内田雅誉, 宮下直輝,寺西正輝, 桑水流理, 小林正和, 戸田裕之
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2017材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://csm.npes.u-fukui.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 福井大学大学院工学研究科桑水流研究室ホームページ

    • URL

      http://csm.npes.u-fukui.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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