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電磁界数値解析のための高速疎行列計算技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06301
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関京都大学

研究代表者

美舩 健  京都大学, 工学研究科, 講師 (20362460)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード電磁界解析 / 有限要素法 / 疎行列 / 線形反復解法 / 疎行列計算 / クリロフ部分空間法 / 数値電磁気学 / 電気機器工学 / 計算電磁気学
研究成果の概要

本課題では,各種電気機器の設計・開発に活用されている電磁界シミュレーションの高効率化を目指して,従来にない新たな疎行列計算技術の開発に取り組んだ.固有/特異ベクトル推定による疎行列線形反復解法の高速化,辺要素電磁界解析への幾何的ブロック対角前処理法の応用について研究を遂行し,理論的・数値実験的な成果を得た.さらに,疎行列で表現される系のモデル縮約について研究を発展させ,有用な知見・理論的成果を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題で開発された計算技術を導入することで,各種電気機器の設計・開発に活用されている電磁界シミュレーションのさらなる高効率化・高速化が可能となる.開発された技術が将来的に商用ソフトウェア等に還元されることで,産業界を含めた多くのユーザに利することが期待できる.また本課題で得られた様々な理論的成果は,疎行列計算やモデル縮約を含む電磁界計算に関する今後の研究をさらに加速させることも期待できる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Large-scale electromagnetic field analyses of coils wound with coated conductors using a current-vector-potential formulation with a thin-strip approximation2019

    • 著者名/発表者名
      Mifune Takashi、Tominaga Naoki、Sogabe Yusuke、Mizobata Yudai、Yasunaga Masahiro、Ida Akihiro、Iwashita Takeshi、Amemiya Naoyuki
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 32 号: 9 ページ: 094002-094002

    • DOI

      10.1088/1361-6668/ab1d35

    • NAID

      120006731127

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非線形時間調和渦電流解析のためのヤコビ行列の対称性を利用した ILU 前処理2020

    • 著者名/発表者名
      長嶺英朗,美舩健,松尾哲司,髙橋康人,藤原耕二
    • 学会等名
      電気学会静止器回転機合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] クリロフ部分空間法の観点による展開点付きCLN法に関する数理的検討2020

    • 著者名/発表者名
      八尾将央,美舩健,松尾哲司
    • 学会等名
      電気学会静止器回転機合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電磁界計算におけるクリロフ型モデル縮約に関する一考察(その2)2019

    • 著者名/発表者名
      美舩健,松尾哲司
    • 学会等名
      電気学会静止器回転機合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Relationship Between Cauer Ladder Network Representation and CG-like Krylov Subspace Method2019

    • 著者名/発表者名
      T. Mifune, T. Matsuo
    • 学会等名
      Compumag Paris
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電磁界計算におけるクリロフ型モデル縮約に関する一考察. 電気学会研究会資料2018

    • 著者名/発表者名
      美舩健, 松尾哲司
    • 学会等名
      電気学会静止器回転機合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Acceleration of Transient Non-linear Electromagnetic Field Analyses Using an Automated Subspace Correction Method2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwashita, S. Kawaguchi, T. Mifune, T. Matsuo
    • 学会等名
      The Eighteenth Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geometric Block Diagonal Preconditioning Technique for Electromagnetic Finite Element Analysis Using Voxel Mesh2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Mifune
    • 学会等名
      SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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