| 研究課題/領域番号 |
18K04077
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
田口 健治 北見工業大学, 工学部, 准教授 (60435485)
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| 研究分担者 |
柏 達也 北見工業大学, 工学部, 教授 (30211155)
平田 晃正 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00335374)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 中間周波帯 / 人体ばく露 / 安全性評価 / 国際標準化 / 3次元電磁界解析 / FDTD法 / FDFD法 |
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| 研究実績の概要 |
令和元年度は「3次元電磁界解析に基づく中間周波帯の人体ばく露安全評価と国際標準化」として、以下の研究を行った。
1)人体数値モデルの高精度化：昨年度開発した高精度人体ボクセルモデルに改良を施し、任意の皮膚厚みがモデリング出来るように拡張を行った。低周波から中間周波では人体組織の導電率が高くなり、3次元人体電磁界解析では人体モデルの端部による誤差(金属特異点)が生じやすくなるため、より高精度なモデリングが重要となると考えられる。
2)人体ばく露のための周波数領域全波解析プログラムの開発：中間周波数における人体ばく露解析においては、人体形状及び組織を考慮した高精度な解析を実施するため空間解像度Δ≦2mmを有する人体数値ボクセルモデルを用いている。これまで主な解析手法として時間領域の全解析手法であるFDTD法を使用していたが、高い空間分解能を維持したまま解析周波数が低くなると1周期に対する時間領域離散間隔Δtが非常に小さくなるため非常に多くの解析時間を使用していた。この問題を解決すべく、本年度は人体ばく露解析を目的として周波数領域の全波解析手法であるFDFD法プログラムの開発を行った。現状で2次元及び3次元の基本的なプログラムの開発が完了し、人体ばく露用チューニングを施すと共に計算可能な行列計算規模について調査を行っているところである。
令和2年度は、全電磁界解析手法である時間領域のFDTD法、周波数領域のFDFD法及び準静近似解析手法によるデータを取得すると共にこれらの計算時間及び精度を比較する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和元年度は研究進捗上、当初予定していなかったFDTD法の代替となるFDFD法プログラムの開発が必要となったためそちらに注力した。新たにFDFD解析が可能になったことにより、本研究においてより効率的な解析及び他手法との比較による論理考察が可能になると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
全電磁界解析手法であるFDTD法、FDFD法及び準静近似による体内誘導電界の比較を行う。また解析結果を比較すると共に計算時間や精度についても検証する。複数種類の既存人体モデルを令和元年度に開発したアルゴリズムで高精度化し、モデル毎の体内誘導電界(2mm立方体)のばらつきについて検討を進める予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和元年度に参加予定であった国際会議が世界的な新型コロナウィルス流行の影響により中止になったため、海外旅費に使用予定であった当該助成金の残額が生じた。尚、令和2年度においては国内及び国外の新型コロナウィルス流行度及び国際情勢を鑑み、既に請求済みの助成金と併せて情報収集並びに研究発表の旅費として効果的に利用する予定である。
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