ＮＵＲＢＳ基底関数を用いた特性ガラーキン法による高精度流体解析手法の開発

• 研究課題/領域番号: 24560590
• 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: 構造工学・地震工学・維持管理工学
• 研究機関: 八戸工業高等専門学校
• 研究代表者: 丸岡 晃 八戸工業高等専門学校, 建設環境工学科, 准教授 (30310973)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 数値流体力学 / ＮＵＲＢＳ / Ｂスプライン / アイソジオメトリック解析 / 特性ガラーキン法 / ラグランジュ未定乗数法 / ニッチェの方法

研究成果の概要

本研究では、非圧縮性流れ場を高精度に解析することを目的として、ＣＡＤの形状表現に用いられるＮＵＲＢＳ（非一様有理Ｂスプライン）基底関数を流体解析における境界・領域の形状表現および流速、圧力等の未知関数近似に適用し、移流の卓越する流れに対して特性曲線法に基づく特性ガラーキン法を適用した新たな流体解析手法を開発した。
さらに、流れ場の中に置かれた任意の境界形状を有する物体まわりの流れ場を解析することを目的として、必要な解析対象を覆うバックグラウンドメッシュに対して流れ場の中に置かれた物体をＮＵＲＢＳによって表現し、物体境界上の流速を拘束条件として扱った境界組み込み型手法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] スプラインによる特性Galerkin法におけるNitscheの方法に基づく境界組み込み手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村 達也, 丸岡 晃, 山田 貴博, 松井 和己
  • 雑誌名: 土木学会論文集Ａ２（応用力学） 巻: 69 号: 2 ページ: I_87-I_94
  • DOI: 10.2208/jscejam.69.I_87
  • NAID: 130004557417
  • ISSN: 2185-4661
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非圧縮性流れにおける混合型Bスプライン近似に基づく特性ガラーキン法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸岡 晃, 山田 貴博
  • 雑誌名: 土木学会論文集 A2(応用力学) 巻: Vol. 68, No. 2 ページ: 149-160
  • NAID: 130004557254
  • 査読あり
• [学会発表] Nitscheの方法を用いたスプライン基底による特性ガラーキン法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村 達也, 丸岡 晃, 山田 貴博, 松井 和己
  • 学会等名: 第18回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所（東京都目黒区）
• [学会発表] スプラインによる特性Galerkin法におけるNitscheの方法に基づく境界組み込み手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村 達也, 丸岡 晃, 山田 貴博, 松井 和己
  • 学会等名: 第16回応用力学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス (千葉県柏市)
• [学会発表] 非圧縮性流れにおける発散フリーなＢスプラインを用いた特性ガラーキン法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸岡 晃, 山田 貴博
  • 学会等名: 第17回計算工学講演会
  • 発表場所: 京都教育文化センター（京都府）
• [学会発表] 非圧縮性流れにおける混合型Bスプライン近似に基づく特性ガラーキン法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸岡 晃, 山田 貴博
  • 学会等名: 第15回応用力学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県）
• [学会発表] 非圧縮性流れにおける発散フリーを保証する混合型Bスプライン近似に基づく特性Galerkin法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸岡 晃, 山田 貴博
  • 学会等名: 第67回土木学会年次学術講演会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県）