| 研究課題/領域番号 |
18K18062
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分60100:計算科学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 (2019-2020)
東京大学 (2018) |
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研究代表者 |
三目 直登 筑波大学, システム情報系, 助教 (10808083)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 計算工学 / 大規模並列 / 連成解析 / 壁境界モデル / 津波解析 / 大規模並列解析 / 数値シミュレーション / 耐津波設計 / 津波 / 流体構造連成 / 有限要素法 / 粒子法 / V&V |
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| 研究成果の概要 |
本課題は、粘り強く健全性を維持するための構造物の耐津波設計を実現するため、漂流物や波と構造との相互作用を考慮しつつ、大規模な津波の影響を高効率に並列計算するための解析システムの開発を実施した。
大規模並列解析システム開発に関しては、既存の並列化アルゴリズムの拡張および一般化を行い、様々な手法が混在する複雑な解析においても並列計算効率を損なわない動的負荷分散アルゴリズムを開発した。連成解析モデルの開発に関しては、固体の解析において信頼性の高い有限要素法と、波の解析に利点が多い粒子法とを組み合わせるための壁境界モデルの開発を行った。また、開発したアルゴリズム・手法・プログラムの妥当性を検証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で扱っている「津波と構造物との相互作用」という現象は、対象の複雑さ故に、数値解析の事例がきわめて少ない。それに対して本研究では、並列化時の効率性までを考慮に入れ、手法開発という部分からボトムアップ的に問題の解決を図った。開発した負荷分散アルゴリズムや連成モデルは学術的新規性を有している。
「津波と構造物との相互作用」を考慮した沿岸構造物の設計は、現在の設計方法から見るとかなり未来的なものである。しかしながら、計算機性能が発達した未来においては、想定外規模の災害に対する「建築物の粘り強さ」を評価することができ、より定量的に安全性を評価するための基礎手法として大きな意義をもつ。
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