GPUを用いた粒子法シミュレーションの高速化に関する研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360044
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 越塚 誠一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80186668)
• 研究分担者: 酒井 幹夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (00391342)
• 連携研究者: 原田 隆宏 HAVOK
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 計算力学 / 粒子法 / MPS / GPU / 流体力学 / 固体力学

研究概要

粒子法シミュレーションにおいて、MPS法(Moving Particle Simulation Method)に基づく流体解析、固体解析、およびDEM(Discrete Element Method)に基づく粉体解析に関するGPU(GraphicsProcessingUnit)を用いた高速計算アルゴリズムを開発した。本アルゴリズムは一般的な並列計算にも有効である。実地形津波遡上の3次元流体解析を行い、その実用性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] 粒子法による固体解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 越 塚誠一
  • 雑誌名: 冷凍 巻: 87(8) ページ: 529-533
• [雑誌論文] Hamiltonian MPS粒子法による Reissner-Mindlinシェルの解析モデ ル (2012)
  • 著者名/発表者名: 邵〓陽, 伊藤広貴, 柴田和也, 越塚誠一
  • 雑誌名: 日本計算工学会論文集 巻: Paper No.20120013
• [雑誌論文] 呼気および吸気時CT画像に基 づく胸郭運動モデルの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤広貴, 越塚誠 一 , 芳賀昭弘, 中川恵一
  • 雑誌名: Medical Imaging Technology 巻: 29(4) ページ: 208-214
• [雑誌論文] Explicit-MPS法による三次元自由液 面流れの数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田祥徳, 酒井幹夫 , 水谷慎, 越塚誠 一 , 大地雅俊, 室園浩司
  • 雑誌名: 日本原子力学会和文論文誌 巻: 10(3) ページ: 185-193
• [雑誌論文] Current Achievements and Future Perspectives on Particle Simulation Technologies for Fluid Dynamics and Heat Transfer (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Koshizuka
  • 雑誌名: J. Nucl. Sci. Technol 巻: 48(2) ページ: 155-168
• [雑誌論文] MPS陽解法における圧力計算の検証 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大地雅俊, 山田祥徳, 越塚誠一 酒井幹夫
  • 雑誌名: 日本計算工学会論文集 巻: Paper No.20110002
• [雑誌論文] 自由 表面流れ解析のためのMPS陽的アル ゴリズムの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大地雅俊, 越塚誠一 , 酒井幹夫
  • 雑誌名: 日本計算工学会論文集 巻: Paper No.20100013
• [学会発表] Moving Particle Simulation for Fluid Dynamics - Recent Developments and Applications - (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Koshizuka
  • 学会等名: 10th World Congress on Computational Mechanics (WCCM 2012),
  • 発表場所: Sao Paulo
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Moving ParticleSimulation for Free Surface andMulti-phase Flows (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Koshizuka
  • 学会等名: Prof. 2nd Int. Conf. Particle-based Methods - Fundamentals and Applications - (PARTICLES 2011),
  • 発表場所: Barcelona
  • 年月日: 20111026-28
• [学会発表] Technologies andApplications of Moving Particle Simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Koshizuka
  • 学会等名: 6th International Smoothed Particle Hydrodynamics European Research Interest Community (SPHERIC)
  • 発表場所: Workshop, Hamburg
  • 年月日: 20110608-10
• [学会発表] Particle Simulation for Fluid Dynamics with Free Surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Koshizuka
  • 学会等名: Proc. Joint Int. Conf. onSupercomputing in Nuclear Applications and Monte Carlo 2010 (SNA+MC 2010)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20101017-21
• [学会発表] Acceleration of Particle Simulation Using Explicit Algorithms and GPU (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Koshizuka, M. Ohchi, S. Mizutaniand M. Sakai
  • 学会等名: Proc. 9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM/APCOM2010)
  • 発表場所: Sydney
  • 年月日: 20100719-23
• [備考]
  • URL: http://mps.q.t.u-tokyo.ac.jp/main.html