2003 年度実績報告書

非構造格子CFDの他分野複合問題への展開

研究課題

研究課題/領域番号	13555043
研究機関	東北大学
研究代表者	中橋和博東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00207854)
研究分担者	松島紀佐東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40332514) 福西祐東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60189967) 福永久雄東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50134664) 小寺正敏 (独法)航空宇宙技術研究所, 研究員加藤琢真東北大学, 流体科学研究所, 講師 (60292231)
キーワード	非構造格子 / ナビエ・ストークス計算 / CFD / 並列計算
研究概要	非構造表面格子の生成法をさらに改善するとともに、信頼性のあるハイブリッド非構造格子の生成法を提案し、その内容を学術誌に投稿した。また、その応用として航空機、ゴルフボール、飛翔昆虫まわりの流れを計算し、それら計算例を用いて非構造格子CFDの有用性を議論した論文を学術誌に掲載した。飛翔昆虫の計算では、さらに羽の変形を求めるための構造解析コードと流れの計算との連成解析戸コードの開発を進めている。高揚力を発生する多要素翼の数値計算法に非構造格子のCFDを用い、その精度検証を行った。さらにこの計算法をもとに多要素翼の最適設計のコード開発を進めた。また、主翼等の空力最適設計法として、形状定義・修正をより自由に行える新しい方法を開発し、2004年に米国航空宇宙学会で発表予定である。飛行機の昇降舵等のような可動部の空力的効果等を数値解析する方法として、非構造移動格子法を新たに開発して学術誌に掲載した。さらに、姿勢角が急激に変化する場合等の空力と制御や構造との複合問題を解くための計算コード開発を進めた。空力設計において、非構造格子CFDと逆解法を組み合わせて航空宇宙技術研究所の超音速実験機の主翼設計に応用した。また、その設計システムをより簡便に使えるシステムを構築するとともに、一方では逆解法の基礎方程式を高次なものとして適用範囲を広げるための研究を行った。この成果は2004年に航空機関係の国際会議にて発表予定である。音速近くで飛行する航空機を非構造格子CFDで数値解析して空力特性を調べるとともに、遺伝的最適化法との組み合わせにより、音速域での空力最適化法を構築、その効果を議論した論文を米国航空宇宙学会にて発表した。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Ito, Y., Nakahashi: "Improvements in the Reliability and Quality of Unstructured Hybrid Mesh Generation"International Journal for Numerical Methods in Fluids. 44(印刷中). (2004)
[文献書誌] K.Nakahashi, Y.Ito, F.Togashi: "Some challenges of realistic flow simulations by unstructured grid CFD"International Journal for Numerical Methods in Fluids. 43. 769-783 (2003)
[文献書誌] LaseSung Kim, Kazuhiro Nakahashi: "Navier-Stokes Computations of Multi-Element Airfoils"Computational Fluid Dynamics JOURNAL. 12-1. 107-114 (2003)
[文献書誌] Murayama, M., Nakahashi, K., Matsushima, K: "A Robust Method for Unstructured Volume/Surface Mesh Movement"Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Science. 46-152. 104-112 (2003)
[文献書誌] Takeshi Fujita, Kisa Matsushima, Kazuhiro Nakahashi: "3D Wing Design Using an Inverse Problem Based on the Full Potential Equation"Proceedings of JSASS 17th International Sessions in 41st Aircraft Symposium. 2003-10. 85-88 (2003)
[文献書誌] 石塚智之, 小濱泰昭, 加藤琢真, 菊地聡: "円弧型エアロトレイン翼の地面効果特性"日本機械学会論文集B編. (印刷中). (2004)

2003 年度 実績報告書

非構造格子CFDの他分野複合問題への展開

研究代表者

中橋 和博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00207854)

研究成果

[文献書誌] Ito, Y., Nakahashi: "Improvements in the Reliability and Quality of Unstructured Hybrid Mesh Generation"International Journal for Numerical Methods in Fluids. 44(印刷中). (2004)

[文献書誌] K.Nakahashi, Y.Ito, F.Togashi: "Some challenges of realistic flow simulations by unstructured grid CFD"International Journal for Numerical Methods in Fluids. 43. 769-783 (2003)

[文献書誌] LaseSung Kim, Kazuhiro Nakahashi: "Navier-Stokes Computations of Multi-Element Airfoils"Computational Fluid Dynamics JOURNAL. 12-1. 107-114 (2003)

[文献書誌] Murayama, M., Nakahashi, K., Matsushima, K: "A Robust Method for Unstructured Volume/Surface Mesh Movement"Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Science. 46-152. 104-112 (2003)

[文献書誌] Takeshi Fujita, Kisa Matsushima, Kazuhiro Nakahashi: "3D Wing Design Using an Inverse Problem Based on the Full Potential Equation"Proceedings of JSASS 17th International Sessions in 41st Aircraft Symposium. 2003-10. 85-88 (2003)

[文献書誌] 石塚智之, 小濱泰昭, 加藤琢真, 菊地 聡: "円弧型エアロトレイン翼の地面効果特性"日本機械学会論文集B編. (印刷中). (2004)

2003 年度実績報告書

中橋和博東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00207854)

[文献書誌] 石塚智之, 小濱泰昭, 加藤琢真, 菊地聡: "円弧型エアロトレイン翼の地面効果特性"日本機械学会論文集B編. (印刷中). (2004)