| 研究課題/領域番号 |
20K04429
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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21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
高橋 康人 同志社大学, 理工学部, 教授 (90434290)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 電気機器 / 並列計算 / 有限要素法 / ヒステリシス / 高効率 / 鉄損 / 磁気特性 / 高効率化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
計算精度の要求レベルが高く，空間的にも時間的にも大規模問題である実規模電気機器の高速高精度損失評価のための基盤技術として，空間分割・時間分割併用型並列有限要素法の実用化を目指す．新たな時間分割型並列計算法の創出による速度向上率の改善，磁気ヒステリシスモデル化法の導入，プロセス数増加時に劣化する空間分割型並列有限要素法の並列性能改善，により個々の課題の解決を図る．深化された各技術を統合することにより，空間分割・時間分割併用型並列計算法を実用レベルに引き上げることを最終目標とする．
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| 研究成果の概要 |
空間分割・時間分割併用型並列有限要素法（PinSTFEM）の高度化を目的として，①新たな時間分割型並列計算法の創出による速度向上率の改善，②PinSTFEMへの磁気ヒステリシスモデル化法の導入による鉄損算定精度の改善，③プロセス数増加時に劣化する空間分割型並列有限要素法の並列性能改善に関する検討を行った．その結果，時刻区間をオーバーラップさせた並列TP-EEC法の提案とPinSTFEMへの適用，磁化履歴更新処理を導入したPinSTFEMの開発とヒステリシス磁界解析への適用，大規模電気機器解析における前処理付き反復法の並列性能比較などを達成した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
空間分割型並列計算法，時間分割型並列計算法およびヒステリシスモデル化法を用いた鉄損算定に関連した個々の技術を高度化した上でPinSTFEMとして統合し，実規模電気機器の損失評価への使用に耐え得る高速化と高精度化を両立した新規解析技術の開発を達成しており，電気機器工学，パワーマグネティクスおよび計算科学的な観点から有意義な知見が得られている．複数の研究分野にまたがる独創性の高い本研究課題の成果の統合により，PinSTFEMに基づく高速・高精度な損失評価技術の実用性が前進し，高効率電気機器設計・開発のさらなる高度化が期待される．
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