• 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

2017 年度 実績報告書

非定常非線形高分子流動のためのマルチスケールシミュレーション手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K17733
研究機関東北大学

研究代表者

村島 隆浩  東北大学, 理学研究科, 助教 (50565520)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードマルチスケールシミュレーション / 分子動力学法 / 非平衡計算 / MPIデータ通信
研究実績の概要

本研究ではミクロスケールの分子シミュレーションとマクロスケールの流体力学シミュレーションを接続するマルチスケールシミュレーション手法の従来の方法の欠点である統計精度を向上させる方法の検証とマルチスケールシミュレーションに埋め込むミクロスケールシミュレーションの方法の拡張を行った。
統計精度を向上させる方法としては各流体粒子が持つミクロシミュレーション内部の分子の数を増やすことで原理的に可能だが、単に増やすだけではミクロシミュレーションの計算負荷が重くなるため、流体粒子の持つシミュレータを複数個にして各ミクロシミュレータは独立として変形の履歴は共有することで独立なトラジェクトリの平均をとることによりミクロシミュレーションの統計精度を向上させることができた。さらに各ミクロシミュレータに対して移動時間平均を実施することによりさらに統計精度を向上させた。
また、大規模な計算を行えるようにするためのマクロスケールの流体シミュレーションのMPI並列化、およびその変更に伴うマクロシミュレーションとミクロシミュレーションの間のデータ通信の新規のアルゴリズムの開発を行った。
従来のマルチスケールシミュレーションではミクロシミュレータとして汎用な分子動力学シミュレーションを用いる場合には境界条件の制約があり、応用できる系がかぎられている。そこで、この境界条件の問題を解決するための新しい手法の開発を行い、一軸伸長流動、二軸伸長流動へと今後マルチスケールシミュレーションが応用できるようになった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Inter node parallelization of multiscale fluid particle simulation towards large-scale polymeric fluid simulation2017

    • 著者名/発表者名
      Murashima Takahiro
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies

      巻: 24 ページ: 765~769

    • DOI

      10.1007/s00542-017-3413-x

    • 査読あり
  • [学会発表] Elongational flows in coarse-grained molecular dynamics simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Murashima
    • 学会等名
      Bridging the Scales in Soft Matter Simulations
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分子シミュレーションによる高分子溶融体の伸長粘度解析2017

    • 著者名/発表者名
      村島隆浩
    • 学会等名
      第31回分子シミュレーション討論会
  • [学会発表] Uniaxial Elongational Flow of Entangled Polymer Melt: Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulation2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Murashima
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Smart Systems Engineering 2017 (Smasys 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] 高分子流体のマルチスケールシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      村島隆浩
    • 学会等名
      計算統計物理学研究会 第7回研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子流体のマルチスケールシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      村島隆浩
    • 学会等名
      インフォーマルセミナー(秋田県立大学、石本研究室)
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子流体のマルチスケールシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      村島隆浩
    • 学会等名
      日本複合材料学会 第13回分子シミュレーション講義
    • 招待講演
  • [学会発表] 複雑流体のための大規模マルチスケールシミュレーションの開発2017

    • 著者名/発表者名
      村島隆浩
    • 学会等名
      物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の今と未来」
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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