「数値航空機」「数値自動車」の実現-流体・運動力学統合シミュレーションの研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560175
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 松野 謙一 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (70252541)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 流体工学 / シミュレーション工学 / 航空宇宙工学 / 飛行力学 / 運動力学

研究概要

コンピュータ上での仮想実機試験システムの構築を目的に、「数値航空機」「数値自動車」のプロトタイプモデルを構築した。まず、数値流体力学的な側面からの新しい試みとして静止流体中を物体(航空機や自動車)が自由自在に運動する流れ場を解析する手法「移動計算領域法」を確立した。数値流体力学と運動力学(飛行力学)とを弱連成させたることにより、航空機の離陸から巡航状態、旋回運動そして着陸までの一連の流体力学-運動力学(飛行力学)統合シミュレーション技術の基礎を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Trans-Mesh Method and Its Application to Simulations of Incompressible Fluid-Rigid Bodies Interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Asao, K. Matsuno, M. Yamakawa
  • 雑誌名: Journal of computational Science and Technology 巻: Vol.5, No.3 ページ: 163-174
  • DOI: doi:10.1299/jcst/5.163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Domain Decomposition Method for Unstructured Meshes in an OpenMP Computing Environment (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Yamakawa, Y. Kita, K. Matsuno
  • 雑誌名: Computers & Fluids 巻: Vol.45 ページ: 168-171
  • DOI: DOI:10.1016/j.compfluid.2011.02.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application on Hybrid Unstructured Moving Grid Method for Three-Dimensional Compressible Flow (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Asakawa, M. Yamakawa, K. Matsuno
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computational Science and Engineering 巻: Vol.74 ページ: 119-126
  • DOI: DOI:10.1007/978-3-642-14438-7_12.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progressive Development of Moving-Grid Finite-Volume Method for Three-Dimensinal Incompressible Flows (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Asao, S. Ishihara, K. Matsuno, and M. Yamakawa
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computational Science and Engineering 巻: Vol.74 ページ: 127-134
  • DOI: DOI:10.1007/978-3-642-14438-7_13.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Moving Computational Domain method and Its Application to Flow Around a high-Speed Car passing Through a Hairpin Curve (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Watanabe and K. Matsuno
  • 雑誌名: Journal of Computational Science and Technology 巻: Vol.3, No.2 ページ: 449-459
  • DOI: DOI:10.1299/jcst.3.449
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大移動する複数物体によって誘起される非圧縮性流れに対する三次元移動埋め込み格子法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅尾慎一、松野謙一
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 巻: 75巻755号 ページ: 1379-1386
  • URL: http://www.jsme.or.jp/transact.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parallel Computation of Incompressible Flows Driven by Moving Multiple Obstacles Using a New Moving Embedded-Grid Method (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Asao and K. Matsuno
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computational Science and Engineering 巻: 67 ページ: 147-154
  • DOI: DOI:10.1007/978-3-540-92744-0_18.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Simulation of Compressible Flow using Three-Dimensional Unstructured Added/Elliminated Grid Method (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yamakawa and K. Matsuno
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computational Science and Engineering 巻: 67 ページ: 245-252
  • DOI: DOI:10.1007/978-3-540-92744-0_30.
  • 査読あり
• [学会発表] 直進・降下・旋回を含むグライダー周りの空力シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 中島広貴、松野謙一
  • 学会等名: 第25回数値流体力学シンポジウム、Paper A04-3,日本流体力学会
  • 発表場所: 大阪(大阪大学)
  • 年月日: 20111219-21
• [学会発表] 移動計算領域法による複数高速移動車両の運動時に生ずる流れ場の空力シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡本豊、松野謙一
  • 学会等名: 第25回数値流体力学シンポジウム、Paper A05-4,日本流体力学会
  • 発表場所: 大阪(大阪大学)
  • 年月日: 20111219-21
• [学会発表] 移動計算領域法によるビッグスクーターのS字走行空力シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 但田優介、松野謙一
  • 学会等名: 第25回数値流体力学シンポジウム、Paper A05-5,日本流体力学会
  • 発表場所: 大阪(大阪大学)
  • 年月日: 20111219-21
• [学会発表] MCD法を用いた長い管内を落下する球周りの非圧縮流れのシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 浅尾慎一、松野謙一
  • 学会等名: 第25回数値流体力学シンポジウム、Paper D10-3,日本流体力学会
  • 発表場所: 大阪(大阪大学)
  • 年月日: 20111219-21
• [学会発表] Simulations of Falling Spheres with Concentration in an Incompressible Fluid Using Transmission Mesh Method (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Asao et al
  • 学会等名: Asian Symposium on Computational Heat Transfer and Fluid Flow 2011
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20110922-26
• [学会発表] Parallel and Vector Computing in Computational Fluid Dynamics (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuno
  • 学会等名: PARENG2011
  • 発表場所: Ajacio, France(招待講演)
  • 年月日: 20110412-15
• [学会発表] 格子モーフィングを適用した移動計算領域法によるMotoGPマシンのサーキット走行モデルの流れシミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上貴博、松野謙一
  • 学会等名: 第24回数値流体力学シンポジウム、Paper F6-2、日本流体力学会
  • 発表場所: 東京(慶応大学)
  • 年月日: 20101220-22
• [学会発表] 離着陸を含む航空機の運動時に生ずる流れ場の数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 桂田真充、松野謙一
  • 学会等名: 第24回数値流体力学シンポジウム、Paper B6-3、日本流体力学会
  • 発表場所: 東京(慶応大学)
  • 年月日: 20101220-22
• [学会発表] Domino法に基づく物体透過格子法による移動物体周り非圧縮流れの並列計算の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 浅尾慎一、松野謙一、堂原教義
  • 学会等名: 第24回数値流体力学シンポジウム、Paper E5-2、日本流体力学会
  • 発表場所: 東京(慶応大学)
  • 年月日: 20101220-22
• [学会発表] Development and Applications of Moving Grid Finite Volume Method (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuno
  • 学会等名: Engineering Computational Technology 2010
  • 発表場所: Valencia, Spain(招待講演)
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] 物体透過格子法を用いた非圧縮流体と複数物体の連成シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 浅尾慎一、松野謙一、堂原教義
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2010、日本流体力学会
  • 発表場所: 札幌(北海道大学)
  • 年月日: 20100909-11
• [学会発表] 飛行時におけるヘリコプタブレード周りの空力シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 横田祐介、松野謙一
  • 学会等名: 第24回数値流体力学シンポジウム、Paper B7-2、日本流体力学会
  • 発表場所: 東京(慶応大学)
  • 年月日: 2010-12-21
• [学会発表] 直進から旋回へ移行する航空機の流れ場の数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 桂田真充、松野謙一、山川勝史
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第47回中部・関西支部合同秋期大会講演会、日本航空宇宙学会
  • 発表場所: 名古屋(名城大学)
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] 物体透過格子法を用いた移動する複数物体周りの圧縮性流れのシミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 波留達也、浅尾慎一、松野謙一
  • 学会等名: 第23回数値流体力学シンポジウム、Paper D9-3、日本流体力学会
  • 発表場所: 仙台(仙台市民会館)
  • 年月日: 20091216-18
• [学会発表] 低レイノルズ数環境における紙飛行機の飛行シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 河井友梨、松野謙一
  • 学会等名: 第23回数値流体力学シンポジウム、Paper B6-4、日本流体力学会
  • 発表場所: 仙台(仙台市民会館)
  • 年月日: 20091216-18
• [学会発表] 非構造格子を用いた並列計算に関する領域分割法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北祐介、山川勝史、松野謙一
  • 学会等名: 第23回数値流体力学シンポジウム、Paper E3-3、日本流体力学会
  • 発表場所: 仙台(仙台市民会館)
  • 年月日: 20091216-18
• [学会発表] 非圧縮性流れに対する非構造移動格子有限体積法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水厚志、山川勝史、松野謙一
  • 学会等名: 第23回数値流体力学シンポジウム、Paper D10-2、日本流体力学会
  • 発表場所: 仙台(仙台市民会館)
  • 年月日: 20091216-18
• [学会発表] 複数移動境界を持つ非圧縮性流れに対する物体透過格子法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅尾慎一、波留達也、松野謙一
  • 学会等名: 第23回数値流体力学シンポジウム、Paper D9-4、日本流体力学会
  • 発表場所: 仙台(仙台市民会館)
  • 年月日: 20091216-18
• [学会発表] 移動埋め込み格子法を用いた強制混合流れのシミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅尾慎一、松野謙一、堂原教義
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2009、日本流体力学会
  • 発表場所: 東京(東洋大学)
  • 年月日: 20090902-04
• [学会発表] Numerical Computation of Thermal Flows Driven by Moving Multiple Bodies Using Moving Embedded-Grid Method (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Asao and K. Matsuno
  • 学会等名: Asian Symposium on Computational Heat Transfer and Fluid Flow 2009
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] Numerical Simulation of Flow around a Running Man (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yamakawa and K. Matsuno
  • 学会等名: Asian Symposium on Computational Heat Transfer and Fluid Flow 2009
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-10-21
• [図書] Computational Technology Reviews (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Matsuno
  • 総ページ数: 95-110
  • 出版者: SAXE-COBURG Pub.
• [図書] Developments and Applications in Engineering Computational Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Matsuno
  • 総ページ数: 103-129
  • 出版者: SAXE-COBURG Pub.
  • URL: http://www.saxe-coburg.co.uk/
• [備考]
  • URL: http://repository.lib.kit.ac.jp/dspace/handle/10212/2033