• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2005 年度 実績報告書

電気機器解析のための有限要素モデルを自動生成する学習機械の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15560233
研究機関北海道大学

研究代表者

五十嵐 一  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (90212737)

研究分担者 渡辺 浩太  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (20322828)
キーワード有限要素法 / 電磁界解析 / メッシュ生成 / 学習機械 / 遺伝的アルゴリズム
研究概要

本研究の有限要素生成法では,磁束密度の強度,各要素の電磁材料の角点や界面からの距離,誘電率や透磁率,ソース電荷・電流からの距離,有限要素の大きさ等の規格化された要素属性に重みwを付けて加えた値Pを求め,これにより要素における有限要素法誤差を推定し,有限要素をどのように分割するかを決定する.
これまでは最大の要素を分割する方法として,従来は最長辺に節点を作り2分割し,その際,整合を持たせるために隣接する要素も2分割するという手法を採用していた.しかし扁平な要素が生成されることがあった.そこで,本年度では要素形状に応じて異なる分割数が選択される分割法を提案した.提案手法では,まず三角形要素を仮想的に2,3,4分割し,分割されたそれぞれの要素について「最小角÷最大角」を算出し,この値が最も大きい分割数による要素分割を行う.この値は,形状が良いほど1へ近づき,逆に扁平なほど0へと近づくので,この値が最大の分割数を選択することで形状の悪い要素の生成を防ぐことができる.また,隣接要素については逐次分割せず,すべての分割処理が終了した後に,最後にまとめて分割することとした.このようにすることで,不要な分割処理を行わないことになり,要素形状を良好に保つことができる.したがって,その結果として扁平な要素が減少すると考えられる.
またさらに高品位の有限要素生成を目指して,扁平な要素が生成される原因であった,初期メッシュからの細分化を止め,Pにより節点密度を制御する方法を提案した.この方法ではPを「要素節点の密度分布」と捉える.そして,バブルシステムを利用して,Pの値が大きい部分ほど節点分布が密になるように節点を配置する.その後、ドロネー分割を用いて、それらの節点を扁平な要素が生成されないように繋げることで、最終的なメッシュを生成する.この結果,従来よりも扁平な要素が少ない高品位な生成結果が得られた.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (7件)

  • [雑誌論文] 均質化手法を用いた複雑構造物の磁気シールド効果の解析2005

    • 著者名/発表者名
      和木浩, 五十嵐一, 本間利久
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 A125

      ページ: 309-316

  • [雑誌論文] Estimation of Effective Permeability of Magnetic Composite Materials2005

    • 著者名/発表者名
      Waki, H., Igarashi, H., Honma, T.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics 41・5

      ページ: 1520-1523

  • [雑誌論文] Visualization of Optimal Solutions Using Self-Organizing Maps in Computational Electromagnetism2005

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, H.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics 41・5

      ページ: 1816-1819

  • [雑誌論文] A Clonal Selection Algorithm for Optimization in Electromagnetics2005

    • 著者名/発表者名
      Campelo, F., Guimaraes, F.G., Igarashi, H., Ramirez, J.A.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics 41・5

      ページ: 1736-1739

  • [雑誌論文] Comparison of Geometric and Algebraic Multigrid Methods in Edge-Based Finite-Element Analysis2005

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, K., Igarashi, H., Honma, T.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics 41・5

      ページ: 1672-1675

  • [雑誌論文] On robustness of edge-based FE analysis using algebraic multigrid method2005

    • 著者名/発表者名
      Watanabe K, Igarashi H
    • 雑誌名

      COMPEL-THE INTERNATIONAL JOURNAL FOR COMPUTATION AND MATHEMATICS IN ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING 24・2

      ページ: 566-580

  • [雑誌論文] On robustness of edge-based FE analysis using algebraic multigrid method2005

    • 著者名/発表者名
      K.Watanabe, H.Igarashi
    • 雑誌名

      COMPEL-THE INTERNATIONAL JOURNAL FOR COMPUTATION AND MATHEMATICS IN ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING 24・2

      ページ: 408-417

URL: 

公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi