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2014 年度 実施状況報告書

高効率電磁界解析のための新しい均質化法の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 26420233
研究機関京都大学

研究代表者

美舩 健  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20362460)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード電磁界解析 / 有限要素法
研究実績の概要

平成26年度には、本研究で開発に取り組む均質化法に関して、(a) 解析対象が非線形性媒質を含む場合への応用 (b) 解析対象が異方性媒質を含む場合への応用 の2つのテーマについて特に注力して研究を進めた。それぞれの具体的な内容を以下に記述する。
(a) 線形等方性の媒質のみが存在する場合の均質化法については平成25年度以前に既に手法を確立しているが、等方非線形媒質を含む解析への同手法の応用について検討を行った。線形等方性の場合の均質化法の理論は非線形の場合にもほぼ修正なく応用できるが、均質化を行う小領域それぞれにおいて小規模の非線形方程式を解くことが求められる。26年度には、比較的簡単なテスト解析について、これらの非線形方程式をニュートンラプソン法で解くことにより、線形媒質の場合と同様の解析精度向上効果が得られることを確かめた。また大規模な全体方式そのものも非線形方程式となるが、その求解法としてニュートンラプソン法を使用するのは容易ではないため、現状では簡易的な反復法を使用するに留まっている。ニュートンラプソン法などのより高効率な求解法に関する検討を27年度以降行う。
(b) 解析対象が異方性媒質を含む場合、等方性媒質を前提として導出した均質化法の理論には小さくない修正が必要となる。26年度には、異方性媒質を含むことを前提として均質化法の理論を再整理し、簡単な例題について、等方性媒質の問題と同様に理想的な精度向上効果が得られることを確認した。
当初の予定の一つであった3次元解析への均質化法の応用については27年度以降に進めることとしたが、これは26年度には、より理論的な困難が大きいと予想されるテーマに優先的に取り組んだためである。

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

本課題の主要テーマについて研究を遂行し、比較的困難が大きいと予想されたテーマについて予定通りの研究成果が得られている。

今後の研究の推進方策

平成27年度には、本課題で取り組む均質化法の(a) 異方性・非線形性を含む実用問題への応用 (b) 3次元問題への応用 (c) ボクセル有限要素解析への応用について取り組む予定である。

次年度使用額が生じた理由

予定していたパソコン・コンパイラの購入を次年度以降に繰り延べたため、次年度使用額が生じている。

次年度使用額の使用計画

次年度以降、パソコン・コンパイラの購入に使用する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Interface Homogenization Technique for Electromagnetic Finite Element Analysis Including Anisotropic Media2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Mifune
    • 学会等名
      COMPUMAG(Conference on the Computation of Electromagnetic Fields)2015
    • 発表場所
      モントリオール
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
  • [学会発表] Application of Homogenization Technique to Geometric Multigrid Method for Electromagnetic Finite Element Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Kimura, Takeshi Mifune, Tetsuji Matsuo
    • 学会等名
      COMPUMAG(Conference on the Computation of Electromagnetic Fields)2015
    • 発表場所
      モントリオール
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
  • [学会発表] 不整合メッシュを扱う幾何マルチグリッド法への均質化法の適用に関する基礎的検討2015

    • 著者名/発表者名
      木村翼,美舩健,松尾哲司
    • 学会等名
      電気学会静止器回転機合同研究会
    • 発表場所
      宮古
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-06
  • [学会発表] 異方性媒質を含む不整合有限要素メッシュのための均質化法に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      美舩健
    • 学会等名
      電気学会静止器回転機合同研究会
    • 発表場所
      宇都宮
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-26
  • [学会発表] Interface Homogenization Technique for Unfitted Finite Element Electromagnetic Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Mifune
    • 学会等名
      16th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation
    • 発表場所
      アヌシー
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-28

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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