| 研究課題/領域番号 |
18K11329
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60090:高性能計算関連
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
伊東 拓 日本大学, 生産工学部, 准教授 (80433853)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | メッシュレス法 / 電磁波伝搬シミュレーション / MTDM / 形状関数 / ハイブリッド法 / 仮想節点 / 電磁シールド / 発泡金属 / 電磁波伝播シミュレーション / IMLS / 微小スケール領域 / 反射軽減 / 節点密度 / 形状関数生成 / サブグリッド法 / FDTD / 電磁波伝搬解析 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，まず，微小領域において精細なメッシュで電磁波伝搬解析を行うために，異なるメッシュサイズのFDTD計算領域をMTDMで繋ぐ方法を提案した.近接場電子顕微鏡プローブ近傍の領域に適用し，電磁波伝搬シミュレーションを行った結果，FDTDとMTDMの接続部においても滑らかに電磁波が伝搬しており，285万ステップ以上破綻せず安定的にシミュレーションできる例を確認した. また，解析領域外に仮想節点を配置する方法により，境界近傍でもIMLSで生成された形状関数の値が自然に変化する例を確認した.MTDMでは，IMLS形状関数の微分が計算に用いられるが，微分の値の分布は本方法で特に改善が見られた.
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
FDTDにおいて使用されることのあるサブグリッド法では，異なるサイズのメッシュの繋ぎ目で計算が不安定になり，場合によってはシミュレーションが数千ステップで破綻してしまうことがある．一方，本研究で提案したFDTDとMTDMを用いる方法を，サブグリッド法を適用したいがその不安定性から適用されてこなかった問題等に適用することで，メモリコストや演算コストを抑えつつ，安定的にシミュレーションをすることができると考えられる．また，仮想節点による形状関数生成法は他のメッシュレス法にも適用でき，不安定性の要因になり得るものの1つを排除できるため，今後メッシュレス法を活用できる場面が増える可能性がある．
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