| 研究課題/領域番号 |
20K11857
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分60100:計算科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 豊田工業大学 |
|---|
研究代表者 |
椎原 良典 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90466855)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
|
|---|
| キーワード | ペリダイナミクス / 破壊 / 並列計算 / 接触 / DCB試験 / 接触破壊 / 衝撃破壊 / 炭素繊維複合材 / シミュレーション / 粒子法 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
衝突にさらされる機械構造物の強度設計には，接触がもたらす破壊現象への理解が不可欠である．本研究では，接触問題における精度と莫大な計算量という2つの問題に着目し，定式の改良と超並列計算化を通じて接触破壊問題におけるペリダイナミクスの欠点を克服することを目的とする．本研究の成果として，動的な大規模接触破壊シミュレーションを高精度に解くことが可能となる．成果物となるプログラムを，接触破壊が介在する様々な工業上の問題解決局面で利用される基軸的ツールへと発展させることを目指す．
|
| 研究実績の概要 |
衝突にさらされる機械構造物の強度設計には，接触がもたらす破壊現象への理解が不可欠である．ペリダイナミクス（Peridynamics, PD）は破壊現象を精度よく模擬できる粒子法の一種であるが，接触破壊問題への応用は多くない．本研究では，接触問題における精度と莫大な計算量という2つの問題に着目し，定式の改良と超並列計算化を通じて接触破壊問題におけるPDの欠点を克服することを目的とする．これにより，極めて動的な大規模接触破壊シミュレーションを高精度に解くことが可能となる．本研究では特に，任意の材料を扱うことができるNon-Ordinary State-based PD（NOSB-PD）を対象として研究を進めている．昨年度は，積層板の破壊に焦点を当て，その基礎的破壊試験と接触破壊シミュレーションを実現した．一方で積層板の解析には，構造体をモデル化に大量の粒子が必要であることから，並列計算の重要性がさらに強く認識された．このことから，今年度は，計算プログラムの大規模並列の実現を目指して，プログラムの並列チューニングについて研究を実施した．Orthogonal Recursive Bisection法による領域分割並列計算により，現在のところ170万粒子64プロセスをベースとしたウィークスケーリング性能を確認できている．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
上述の通り，研究項目の実施では成果が得られている．その一方で，論文発表等の成果報告を最終年度に重点的に実施する計画としていたが，そこでは十分な成果が得られていない．そのため，この評価とした．
|
| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題の遂行により，これまでに得られた成果（重み関数PDの開発，NOSB法による衝突破壊シミュレーションの実現，積層板へのPDの応用）について論文等の成果にまとめていく．
|
