強誘電・強弾性体に対するマルチスケール解析手法の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760054
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 永井 学志 岐阜大学, 工学部, 准教授 (90334359)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 有限要素法 / ドメインスイッチング / 多結晶体 / 電気機械的挙動 / 辺要素 / ランダウの現象論モデル / 動的解析

研究概要

電気と変形が相互に連成する機能性材料の挙動予測を目的として,計算機による3次元シミュレーション手法の開発を行った.これまでの手法では電気と変形の連成が線形でなく非線形となる場合には対応できないことが多かったが,本研究で開発した手法を用いると非線形の場合でも安定的にシミュレーション可能となった.これにより,加速度センサやインクジェットプリンタ部品の挙動予測の高精度化が期待できる.

研究成果

• [雑誌論文] 3次元圧電問題に対するベクトル電気ポテンシャル型の有限要素解析手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永井学志, 梅村公博, 佐藤司
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 76巻 ページ: 34-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] ランダウの現象論モデルの三次元強誘電体への適用性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永井学志, 佐藤司
  • 雑誌名: 計算工学講演会論文集 14巻 ページ: 941-944
• [雑誌論文] Numerical Procedure for Polycrystalline Ferroelectric / Ferroelastic Problems Using Landau's Phenomenological Model (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Nagai, T. Hayashi, T. Takekawa
  • 雑誌名: J. Solid Mechanics and Material Engineering Vol.2,No.10 ページ: 1307-1317
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多結晶強誘電体に対する動的非線形解析法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 永井学志, 林孝昌, 武川峻久
  • 雑誌名: 計算工学講演会論文集 13巻 ページ: 393-396
• [雑誌論文] 3次元圧電問題のベクトルポテンシャル型有限要素法における共役勾配法の性能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤司, 永井学志
  • 雑誌名: 計算工学講演会論文集 13巻 ページ: 389-392
• [学会発表] Finite element framework for nonlinear piezoelectric/magnetostrictive problems (2010)
  • 著者名/発表者名: G. Nagai
  • 学会等名: 2nd International Workshops on Advances in Computational Mechanics
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2010-03-31
• [学会発表] 共役勾配法計算のGPUによる高速化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永井学志, 高井陽介
  • 学会等名: 加速法ワークショップ
  • 発表場所: 東京女子大学(東京)
  • 年月日: 2009-11-27
• [学会発表] ランダウの現象論ポテンシャルを用いた多結晶性強誘電材料の数値解析手法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永井学志, 佐藤司
  • 学会等名: 第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢大学(金沢)
  • 年月日: 2009-10-11
• [学会発表] Application of CG method to electromechanical problem with vector potential formulation (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Nagai
  • 学会等名: Int'l Kyoto-Forum on Krylov Subspace method
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] Numerical procedure for polycrystalline ferroelectrics using Landau's potential and vector-nodal finite element (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Nagai
  • 学会等名: 8th. World Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-03
• [図書] 有限要素法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田貴博[監訳], 永井学志[訳], 松井和己[訳](J. Fish[著], T. Belytschko[著])
  • 総ページ数: 157-291
  • 出版者: 丸善出版