医療波動デバイスの利用高度化に向けた電磁界・音響現象の大規模数値波動解析

• 研究課題/領域番号: 24K14983
• 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: 東洋大学
• 研究代表者: 河合 浩志 東洋大学, 総合情報学部, 教授 (00616443)
• 研究分担者: 武居 周 宮崎大学, 工学部, 准教授 (40598348)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 前処理 / 高次要素 / 電磁界解析 / 音響解析

研究開始時の研究の概要

本課題では、この波動解析手法に対する、更なる計算量削減と計算安定化に向けた、高次要素導入と反復法の収束性改善に向けた研究開発により、大規模波動解析に対して特に強固な数値計算基盤を実現する。波動問題は自由度が膨大となるため、要素数（計算量）を削減するベジェ要素を導入する。また、導入に伴う条件数の悪化に対処するために、前処理の工夫による反復法の安定化手法について、音響解析・電磁界解析手法においてそれぞれ開発する。更に、これらに熱伝導解析を接続することで、高周波電磁界および超音波を用いる医療波動デバイス利用の事前予測に適用する波動場―熱伝導の連成解析手法を確立し、提案手法の有用性を実証する。