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有限要素解析専用計算機の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 60550330
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 土木構造
研究機関中央大学

研究代表者

川原 睦人  中央大学, 理工学部, 教授 (10055220)

研究分担者 畑中 勝守  中央大学, 理工学部, 技術員 (10259129)
研究期間 (年度) 1985 – 1987
研究課題ステータス 完了 (1987年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1987年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1986年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1985年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード有限要素法 / 専用解析計算機 / 演算プロセッサー / 並列計算 / 浅水長波方程式 / 平面弾性体方程式 / 平面弾性方程式 / 演算プロセッサ / 専用解析装置
研究概要

本年度の研究の第1は, 前年度までに開発した有限要素専用計算機のハードウェアについて, ファームウェア部の改良を実施した. 本来は, ハードウェアのデータ転送用バスに問題があるのであるが, 費用上の問題で, この改良は実施されなかった. ファームウェアの改良により若千の性能の改良をみることができた. 第2に, この演算装置を用いて, 浅水長波方程式と平面弾性体方程式とに対する有限要素解析を実施した. 特に本演算装置の特徴を最も生かすためのアルゴリズムの作成を実行している. 浅水長波方程式の解析に対しては, 2段階陽的有限要素法を用いる方法により, 次の点を中心に検討を行っている. 陽的演算においては, 要素ごとに作成された係数行列と流速及び水位との積を求める演算が計算時間の大半をしめることになる. この演算を演算装置により, 最も効率良く解析する方法を開発した. 平面弾性体方程式については, 共役勾配法による解折方法を用いるアルゴリズムを検討した. 第3に, 以上開発されたアルゴリズムを用いて, 解析専用装置の計算効率の検討を実施した. 特に, 演算プロセッサーの個数と計算時間との関係に重点を置き, 調査検討を行った. この結果, 演算プロセッサを用いた場合と, そうでない場合では, 演算効率が5.7倍に向上することが確認された. しかし, 演算プロセッサーの個数を4個以上に増加させても, それ以上の効率は得られていない. 第4に, 大型コンピュータによって, 演算プロセッサーに最も適するアルゴリズムの検討を実施した. この結果, 要素ごとのマップの作成による方法が, 最適であることが判明した. 第5に, これらのアルゴリズムを流体解析に拡散応用した. 流体解析は, 非線形解析となるが, 本研究によって開発されたアルゴリズムは, 非線形解析についても, 有効であることが確認された.

報告書

(3件)
  • 1988 実績報告書
  • 1987 研究成果報告書概要
  • 1986 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] 森享,川原睦人: 土木学会第42回年次学術講演会論文集. 78-79 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 畑中勝守,川原睦人,梅津剛: 構造工学論文集. 34巻. 19-24 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] B.Ramaswamy;M.Kawahara: International Journal for Numerical Methods in Fluids. 7. 953-984 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] B.Ramaswamy;M.Kawahara: International Journal for Numerical Methods in Fluids. 7. 1053-1075 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kashiyama;M.Kawahara: Proceedings of Japan Society of Civil Engineers. No.387/IIー8. 115-124 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] B.Ramaswamy;M.Kawahara: Finite Elements in Fluids. 7. 65-87 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kawahara;K.Ohmiya: Int.J.Num.Meth.Fluid.5. 981-993 (1985)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kawahara;K.Kashiyama: Int.J.Num.Meth.Engng.21. 1833-1852 (1985)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kawahara;T.Umetsu: Int.J.Num.Meth.Fluid.6. 365-386 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Ramawamy;M.Kawahara: Int.J.Num.Meth.Fluid.7. 953-984 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Ramawamy;M.Kawahara: Int.J.Num.Meth.Fluid.7. 1053-1075 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kashiyama;M.Kawahara: Proceedings Jap.Soc.Civil Engers.No387/II-8. 115-124 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Ramaswamy;M.Kawahara: Finite Elements in Fluids. 7. 65-87 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森亨,川原睦人: 土木学会第42回年次学術講演会論文集. 78-79 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 深沢恵志,川原睦人: 土木学会第42回年次学術講演会論文集. 70-71 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 畑中勝守,川原睦人,梅津剛: 構造工学論文集. 34. 19-24 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kawahara and K.Ohmiya: "Finite Element Analysis of Density Flow Using the Velocity Correction Method" Int. J. Num. Meth. Fluids. 5. 981-993 (1985)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kawahara and K.Kashiyama: "Boundary Type Fintie Element Method for Surface Wave Motion Based on Trigonometric Function Interpolation" Int. J. Num. Meth. Engng.21. 1983-1852 (1985)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kawahara and T.Umetsu: "Finite Element Method for Moving Boundary Problems in River Flow" Int. J. Num. Meth. Fluids. 6. 365-386 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Ramaswamy and M.Kawahara: "Lagrangian Finite Element Analysis Applied to Viscous Free Surface fluid Flow" Int. J. Num. Meth. Fluids. 7. 953-984 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Ramaswamy and M.Kawahara: "Arbitrary Lagrangian-Eulerian Finite Element Method for Unsteady, Convective,Incompressible,Viscous Free Surface Fluid Flow" Int. J. Num. Meth. Fluids. 7. 1053-1075 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kashiyama and M.Kawahara: "Adaptive Finite Element Method for Linear Water Wave Problems" Proceedings Jap. Soc. Civil Engers.NO.3870II-8. 115-124 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Ramaswamy and M.kawahara: "Arbitrary Lagrangian-Eulerian Finite Element for Unsteady, Convective,Incompressible,Viscous Free Surface Fluid Flow" Finite Elements in Fluids. 7. 65-87 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kawahara;T.Umetsu: International Journal For Numerical Methods In Fluids. 6. 365-386 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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