| 研究課題/領域番号 |
11650948
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
船舶工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
安澤 幸隆 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (10191123)
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| 研究分担者 |
豊田 和隆 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (10274507)
前田 正広 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (70173713)
香川 洸二 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00253500)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| キーワード | 流力弾性 / パラレルコンピューティング / 動的陽解法 / 共役勾配法 / FEM |
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| 研究概要 |
本研究では、最初にフレーム構造物に対して有限要素法による仮想仕事率の原理に基づいて動的陽解法の定式化を行い、座屈や飛び移りなどの急激な大変位を伴う問題について数値解析を行った。動的陽解法は、時間増分ステップごとの繰り返し計算を伴わないことと、各自由度に関して独立に変位や速度を計算することができるので、そのために計算のアルゴリズムが単純であることや大行列に伴う大きなメモリー空間を使用する必要がないという利点を有しているが、その一方で、計算が発散しやすく時間増分をかなり小さくする必要がありステップ数が膨大になりがちである。そこで、本研究では時間増分制御の方法を提案してその有効性を示した。この方法では、マススケーリング法や動的緩和法などのような仮想質量や仮想減衰を使用していないので、より実挙動に忠実なシミュレーションを行うことができる。次に板シェル要素を用いた大変形弾塑性解析のための動的陽解法のプログラムを作成し超大変形の問題について実験結果と比較してその有効性を示した。
さらに動的陽解法の自由度ごとに独立であることを生かして、並列計算が生かせる可能性があるのでパラレルコンピューティングについて検討を行った。特に最近有望化されているクラスタコンピュータによる手法について研究を行った。複数台のコンピュータをネットワークで接続して、並列計算ライブラリーMPIなどを使用して並列計算を実施しできるシステムを構築した。数千自由度の構造解析を並列計算で行うときのメモリー使用量およびCPU時間の推定式を作成しその妥当性を確認した。そして大規模な構造解析においては領域分割型共役勾配法が有効であることを示した。最後にメガフロートの波浪中流力弾性問題に対して、並列計算のための定式化を行った。
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