３次元曲面モデリングを利用したメッシュフリー大変形解析とＧＰＵ並列化

• 研究課題/領域番号: 24760066
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 仲田 晋 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (00351320)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012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: シミュレーション / コンピュータグラフィックス / 数値解析 / 可視化 / 計算力学 / シミュレーション工学 / 並列計算

研究成果の概要

メッシュフリー解析は物体の運動のシミュレーション技術であり，弾性体の変形や流体の運動を計算することができる．本研究課題では複雑な形状を含む空間でのシミュレーションを想定し，3次元形状モデリング技術を適切に組み合わせたメッシュフリー解析手法の開発を行った．大変形解析においてはメッシュフリー法と形状モデリング技術をそれぞれ適切に選択するとともに，独自の技術を新たに加えることで効率的な並列アルゴリズムの構築に成功している．流体についても適切な形状表現技術を採用し，障害物付近での流体運動の計算手法を新たに開発することで効率的な並列計算アルゴリズムを構築することができた．

研究成果

• [雑誌論文] Moving particle semi-implicit method for fluid simulation with implicitly defined deforming obstacles (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasutomo Kanetsuki, Susumu Nakata
  • 雑誌名: Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering 巻: 印刷中
  • NAID: 130005073856
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Particle-based parallel fluid simulation in three-dimensional scene with implicit surfaces (2015)
  • 著者名/発表者名: Susumu Nakata, Yasuaki Sakamoto
  • 雑誌名: Journal of Supercomputing 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1766-1775
  • DOI: 10.1007/s11227-014-1323-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Particle-based fluid simulation with implicitly defined deforming obstacles (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasutomo Kanetsuki, Susumu Nakata
  • 学会等名: The 33rd JSST Annual Conference: International Conference on Simulation Technology
  • 発表場所: 北九州国際会議場（福岡県）
  • 年月日: 2014-10-29
• [学会発表] 関数表現された変形物体を含む領域での流体シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 金築 康友，仲田 晋
  • 学会等名: 日本応用数理学会 2014年度年会
  • 発表場所: 政策研究大学院大学（東京）
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] Moving particle semi-implicit method for fluid simulation with implicitly defined obstacles (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasutomo Kanetsuki, Yasuaki Sakamoto, Susumu Nakata
  • 学会等名: International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences
  • 発表場所: Madrid (Spain)
  • 年月日: 2014-08-30
• [学会発表] Particle-based parallel fluid simulation in three-dimensional scene with implicit surfaces (2014)
  • 著者名/発表者名: Susumu Nakata, Yasuaki Sakamoto
  • 学会等名: International Conference on Computational and Mathematical Methods in Science and Engineering
  • 発表場所: Cadiz (Spain)
  • 年月日: 2014-07-05
• [学会発表] 関数表現された障害物を含む空間での流体シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 仲田 晋，阪本 泰亮，金築 康友
  • 学会等名: 第19回計算工学講演会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島県）
  • 年月日: 2014-06-11
• [学会発表] GPU accelerated fluid simulation with implicit surface obstacles
  • 著者名/発表者名: Susumu Nakata, Yasuaki Sakamoto
  • 学会等名: International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences
  • 発表場所: シアトル，アメリカ
• [学会発表] GPU-accelerated uniform sampling of implicit surfaces
  • 著者名/発表者名: Masayuki Iwasaki, Susumu Nakata, Satoshi Tanaka
  • 学会等名: International Conference Computational and Mathematical Methods in Science and Engineering
  • 発表場所: アルメリア，スペイン
• [学会発表] 3次元形状の陰関数表現とその変形手法
  • 著者名/発表者名: 清水翔平，夷雄輝，仲田晋，田中覚
  • 学会等名: 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会
  • 発表場所: ピアザ淡海，滋賀県
• [学会発表] 陰関数表現された障害物を含む空間での流体シミュレーション
  • 著者名/発表者名: 仲田晋，阪本泰亮
  • 学会等名: 第19回計算工学講演会
  • 発表場所: 広島国際会議場，広島県
• [学会発表] Particle-based parallel fluid simulation in three-dimensional scene with implicit surfaces
  • 著者名/発表者名: Susumu Nakata, Yasuaki Sakamoto
  • 学会等名: International Conference on Computational and Mathematical Methods in Science and Engineering
  • 発表場所: カディス，スペイン
• [学会発表] Moving particle semi-implicit method for fluid simulation with implicitly defined obstacles
  • 著者名/発表者名: Yasutomo Kanetsuki, Yasuaki Sakamoto, Susumu Nakata
  • 学会等名: International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences
  • 発表場所: マドリード，スペイン
• [学会発表] Fast Meshfree Radial Point Interpolation Method for Large Deformation Analysis
  • 著者名/発表者名: S. Nakata
  • 学会等名: ICCES Special Conference on Meshless & Other Novel Computational Methods
  • 発表場所: Budva, Montenegro
• [学会発表] Particle Based Fluid Simulation for 3D Scene with Implict Surfaces
  • 著者名/発表者名: Y. Sakamoto, S. Nakata, S. Tanaka, K. Hasegawa
  • 学会等名: International Conference on Simulation Technology
  • 発表場所: 兵庫県，神戸大学総合研究拠点
• [学会発表] Meshfree Large-Deformation Simulation of Solids using Graphics Processing Units
  • 著者名/発表者名: S. Nakata, S. Ikuno
  • 学会等名: International Conference on Parallel, Distributed, Grid and Cloud Computing for Engineering
  • 発表場所: Pecs, Hungary