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構造力学と連続体力学を繋ぐメタモデリング理論の構築と有限要素法への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25600153
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 計算科学
研究機関東京大学

研究代表者

堀 宗朗  東京大学, 地震研究所, 教授 (00219205)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード連続体力学 / 構造力学 / 計算力学 / 有限要素法 / ラグランジュアン / ハミルトニアン / メタモデリング / ソリッド要素モデル / 構造要素モデル / 質点系モデル / 解析力学 / ソリッド要素 / 構造要素 / モデル化 / 前処理 / 求解 / 後処理 / 連続体モデル / 構造モデル / メタモデリング理論
研究成果の概要

本研究は,建設産業の構造物を対象に,メタモデリング理論を構築し,ソリッド要素を使った有限要素法の優位性を示すことが目的である.連続体のラグランジュアンを利用し,代入する変位関数に制約を与えることで,多様なモデリング(数理問題)が導出されることを証明し,これをメタモデリング理論として確立した.
モデリングに基づき,数値解析も多様なものが可能である.ラグランジュアンの正解を与える数値解析手法がソリッド要素モデルを使う有限要素法であることを証明した.これは,構造要素モデルを使う有限要素法は,メタモデリング理論の観点からは近似解であることを意味する.ソリッド要素との比較は意味がないことを証明した.

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 15件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 10件、 招待講演 15件) 図書 (5件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Application of Meta-Modeling for Quality Assurance of Automated High Fidelity Bridge Structure Models2016

    • 著者名/発表者名
      J. A. S. C. JAYASINGHE, Muneo HORI, M. R. RIAZ, Nao TAMECHIKA, M. L. L. WIJERATHNE, Tsuyoshi ICHIMURA
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 72 号: 4 ページ: I_98-I_109

    • DOI

      10.2208/jscejseee.72.I_98

    • NAID

      130005152755

    • ISSN
      2185-4653
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Octree-Based Multiple-Material Parallel Unstructured Mesh Generation Method for Seismic Response Analysis of Soil-Structure Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujita, Keisuke Katsushima, Tsuyoshi Ichimura, Muneo Hori, Maddegedara Lalithe
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science

      巻: 80 ページ: 1624-1634

    • DOI

      10.1016/j.procs.2016.05.496

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Comprehensive Seismic Response Analysis for Estimating the Seismic Behavior of Buried Pipelines Enhanced by Three-Dimensional Dynamic Finite Element Analysis of Ground Motion and Soil Amplification2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichimura, Kohei Fujita, Pher Errol Quinay, Muneo Hori, Takashi Sakanoue, Ryo Hamanaka, Fumiki Ito and Iwao Suetomi
    • 雑誌名

      J. Pressure Vessel Technol

      巻: 138 号: 5

    • DOI

      10.1115/1.4033250

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large-Scale Seismic Response Analysis of a Super-High-Rise-Building Fully Considering the Soil2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoshi Miyamura, Seizo Tanaka, Muneo Hori
    • 雑誌名

      Journal of Earthquake and Tsunami

      巻: 10 ページ: 1640014-1640014

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hybrid Finite Element Modeling for Seismic Structural Response Analysis of a Reinforced Concrete Structure2016

    • 著者名/発表者名
      Seizo Tanaka, Muneo Hori, Tsuyoshi Ichimura
    • 雑誌名

      Journal of Earthquake and Tsunami

      巻: 10 号: 05 ページ: 1640015-1640015

    • DOI

      10.1142/s1793431116400157

    • NAID

      120007135195

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Conversion between solid and beam element solutions of finite element method based on meta-modeling theory: development and application to a ramp tunnel structure2016

    • 著者名/発表者名
      J. A. S. C. Jayasinghe, S. Tanaka, L. Wijerathne, M. Hori, T. Ichimura
    • 雑誌名

      Earthquake Engineering and Engineering Vibration

      巻: 3

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RIGOROUS DERIVATION OF HAMILTONIAN FROM LAGRANGIAN FOR SOLID CONTINUUM2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hori, L., Wijerathne, R. Riaz, T. Ichimura
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, A2

      巻: 72

    • NAID

      130006316158

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] utomated Construction of Consistent Mass Model for Road Network2015

    • 著者名/発表者名
      J. A. S. C. Jayasinghe, S. Tanaka, L. Wijerathne, M. Hori, T. Ichimura
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineer,A2

      巻: 71

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large-scale seismic response analysis of super-high-rise steel building considering soil-structure interaction using K computer2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoshi Miyamura, Hiroshi Akiba, and Muneo Hori
    • 雑誌名

      International Journal of High-Rise Buildings

      巻: 4 ページ: 75-83

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simulation of cracks in linear elastic solids using higher order Particle Discretization Scheme-FEM2015

    • 著者名/発表者名
      Mahendra K. Pal, Lalith Wijerathne, Muneo Hori, Tsuyoshi Ichimura
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, A2

      巻: 71

    • NAID

      130005128813

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stability Analysis of Soil Liquefaction Using a Finite Element Method Based on Particle Discretization Scheme2015

    • 著者名/発表者名
      Chen J., O-tani H. and Hori, M
    • 雑誌名

      Computers and Geotechnics

      巻: 67 ページ: 64-72

    • DOI

      10.1016/j.compgeo.2015.02.008

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Meta-Modeling for Constructing Model Consistent with Continuum Mechanics,2014

    • 著者名/発表者名
      Muneo HORI, Lalith WIJERATHNE, Tsuyohi ICHIMURA and Seizo TANAKA
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers

      巻: 70 A ページ: 269-275

    • NAID

      130004715559

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On Mathematical Stability Analysis of Liquefaction Considering Soil-Water Coupling2014

    • 著者名/発表者名
      Chen J., O-tani H. and Hori, M
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers

      巻: 70 ページ: 641-648

    • NAID

      130004961366

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-dimensional Nonlinear Seismic Ground Response Analysis of Local Site Effects for Estimating Seismic Behavior of Buried Pipelines2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichimura, Kohei Fujita, Muneo Hori, Takashi Sakanoue, Ryo Hamanaka
    • 雑誌名

      Journal of Pressure Vessel Technology, American Society of Mechanical Engineers

      巻: 136

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Physics-based urban earthquake simulation enhanced by 10.7 BlnDOF x 30 K time-step unstructured FE non-linear seismic wave simulation2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichimura, Kohei Fujita, Seizo Tanaka, Muneo Hori, Maddegedara Lalith, Yoshihisa Shizawa, and Hiroshi Kobayashi
    • 雑誌名

      SC14: International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis

      巻: 15 ページ: 15-26

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Nonlinear Seismic Ground Response Analysis of Local Site Effects for Estimating Seismic Behavior of Buried Pipelines2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichimura, Kohei Fujita, Muneo Hori, Takashi Sakanoue, Ryo Hamanaka
    • 雑誌名

      Journal of Pressure Vessel Technology

      巻: Vol. 136, No. 4 号: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1115/1.4026208

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AUTOMATED MODEL CONSTRUCTION FOR SEISMIC DISASTER ASSESSMENT OF PIPELINE NETWORK OF LIFELINE2013

    • 著者名/発表者名
      Muneo Hori, Wijerathne Maddegedara Lalith Lakshman, Seizo Tanaka, Tsuyoshi Ichimura
    • 雑誌名

      Journal of Earthquake and Tsunami

      巻: 7 号: 03 ページ: 1350039-1350063

    • DOI

      10.1142/s1793431113500395

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast Numerical Simulation of Crustal Deformation using a Three-Dimensional High-fidelity Model2013

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichimura, Ryoichiro Agata, Takane Hori, Kazuro Hirahara, Muneo Hori
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 195 号: 3 ページ: 1730-1744

    • DOI

      10.1093/gji/ggt320

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Integrated simulation for urban area seismic response analysis2017

    • 著者名/発表者名
      M. Hori, T. Ichimura, M. Lalith, H. Ohtani, J. Chen and K. Fujita
    • 学会等名
      16th World Congress on Earthquake Engineering
    • 発表場所
      CasaPiedra Convention Center, Santiago, Chile
    • 年月日
      2017-01-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Utilization of High Performance Computing for Structural Seismic Response Analysis2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hori
    • 学会等名
      Nuclear Plant Current Issue Symposium
    • 発表場所
      Charlotte, North Calorina, USA
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High Performance Computing for Estimation of Active Fault Movement2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hori
    • 学会等名
      America Nuclear Society, Winter Meeting
    • 発表場所
      Las Vegas, Nevada, USA
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High Performance Computing for Urban Area Simulation2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hori
    • 学会等名
      MarDIM, JCC
    • 発表場所
      Bogazichi University, Istanbul, Turkey
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of High Performance Computing to Earthquake Engineering2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hori
    • 学会等名
      24th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics
    • 発表場所
      Montreal, Kevec, Canada
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High Performance Computing Challenges of Japan2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hori
    • 学会等名
      2015 ANS Winter Meeting and Nuclear Technology Expo
    • 発表場所
      Washington D.C., USA
    • 年月日
      2015-11-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Seismic Structural Response Analysis of Nuclear Power Plant Building Using High Performance Computing2015

    • 著者名/発表者名
      Hori, M.
    • 学会等名
      SMiRT-23 (Structural Mechanics in Reactor Technologies 2015
    • 発表場所
      Manchester, UK
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Data Integration and Simulation Modeling for Urban Earthquake Simulation2015

    • 著者名/発表者名
      O-tani, H., Chen, J., and Hori, M.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Computers in Urban Planning and Urban Management
    • 発表場所
      Cambridge, MA, USA
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of High Performance Computing to Earthquake Engineering Problems2015

    • 著者名/発表者名
      Hori, M.
    • 学会等名
      UCBNE at the Pacific Rim Forum on Earthquake Resilience of Nuclear Facilitie
    • 発表場所
      Berkley, CA, USA
    • 年月日
      2015-06-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Application of High Performance Computing to Earthquake Engineering2015

    • 著者名/発表者名
      Hori, M.
    • 学会等名
      COMPDYN 2015 (5th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering
    • 発表場所
      Crete Island, Greece
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 有限要素法を用いた地震動シミュレーションの大規模化・高速化2014

    • 著者名/発表者名
      堀宗朗
    • 学会等名
      第1回「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題成果報告会
    • 発表場所
      コクヨホール,品川,東京
    • 年月日
      2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] The Great East Japan Earthquake Disaster and integrated earthquake simulation for earthquake hazard and disaster estimate2014

    • 著者名/発表者名
      M. HORI
    • 学会等名
      14th IACMAG, The 14th International Conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics
    • 発表場所
      KYOTO INTERNATIONAL CENTER, KYOTO, JAPAN
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SIMULATION OF EARTHQUAKE HAZARD AND DISASTER2014

    • 著者名/発表者名
      M. HORI
    • 学会等名
      Belmont Forum: e-infrastructure WP2 Meeting
    • 発表場所
      University of Tokyo, Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 連続体力学問題の数値解析に関する二つの話題2014

    • 著者名/発表者名
      堀宗朗
    • 学会等名
      第43回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      八重山日航ホテル,八重山,沖縄
    • 年月日
      2014-06-10 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SIMULATION OF EARTHQUAKE HAZARD AND DISASTER2014

    • 著者名/発表者名
      M. HORI
    • 学会等名
      14TH INTERNATIONAL CONVENTION OF MELAKA TWIN CITIES
    • 発表場所
      MELAKA HOTEL, MELAKA, MALAYSIA
    • 年月日
      2014-04-01 – 2014-04-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] APPLICATION OF HIGH PERFOMANCE COMPUTING TO SEISMIC STRUCTURE RESPONSE ANLAYSIS2013

    • 著者名/発表者名
      Muneo Hori, Seizo Tanaka, Tsuyoshi Ichimura, Maggededaera Lalith, Kenji Oguni, Tomoshi Miyamura, Masao Ogino, Shigenobu Okazawa and Takuzo Yamashita
    • 学会等名
      THE 4TH AICS INTERNATIONAL SYMPOSIUM
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FAILURE ANALYSIS OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURE MEMBERS USING PDS-FEM2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hori, S. Tanaka, F. Sun, T. Kouta, T. Ichimura & M.L.L. Wijerathene
    • 学会等名
      APCOM & ISCM 2013
    • 発表場所
      Singapore, Singapore
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] APPLICATION OF HPC TO EARTHQUAKE ENGINEERING - SEISMIC STRUCTURE RESPONSE ANALYSIS AND URBAN AREA EARTHQUAKE SIMULATION2013

    • 著者名/発表者名
      Muneo Hori, Seizo Tanaka, Tsuyoshi Ichimura, Maggededaera Lalith, Tomoshi Miyamura, Masao Ogino and Shigenobu Okazawa
    • 学会等名
      COMPDYN 2013, 4th ECCOMAS Thematic Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering
    • 発表場所
      Kos Island, Greece
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 都市に対する地震災害インパクトの評価と防災のための大規模計算システムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      堀宗朗
    • 学会等名
      日中地震災害復興及び防災シンポジウム
    • 発表場所
      成都,中国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Framework of Integrated Earthquake Simulation for Pipeline Network2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hori, T. Ichimura, M. L. L. Wijrathene and S. Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Advances in Civil, Structural and Environmental Engineering - ACSEE
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] High-Performance Computing for Structural Mechanics and Earthquake/Tsunami Engineering2015

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshimura, M. Hori, and M. Ohsaki (editors)
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Encyclopedia of Earthquake Engineering2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hor i(section editor)
    • 総ページ数
      1000
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] 耐津波学-津波に強い社会を創る-2015

    • 著者名/発表者名
      濱田政則(監修)・今村文彦・岸井隆幸・磯部雅彦・堀宗朗(編集)
    • 出版者
      森北出版
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Handbook of Damage Mechanics2014

    • 著者名/発表者名
      M. HORI
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Encyclopedia of Earthquake Engineering2014

    • 著者名/発表者名
      M. HORI
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学地震研究所 巨大地震津波災害予測研究センター

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/LsETD/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 東京大学地震研究所 堀-市村ーラリスグループ

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/sensing_and_simulation/J/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 東京大学地震研究所巨大地震津波災害予測研究センター

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/LsETD/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学地震研究所堀・市村・ラリス研究室

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/sensing_and_simulation/J/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 地震研究所堀・市村・ラリス研究室

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/sensing_and_simulation/J/information/information.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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