2006 Fiscal Year Annual Research Report
大次元問題高速解析法を用いたマルチ接合界面設計システムの開発
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18360353
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
芹澤 久 大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (20294134)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村川 英一 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (60166270)
柴柳 敏哉 大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (10187411)
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| Keywords | 材料加工・処理 / シミュレーション工学 / モデル化 / 制御工学 / 計算機システム |
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| Research Abstract |
高度IT社会や先端医療分野においては、ナノおよびマイクロスケールの機器設計および開発が求められており、これまでは不可能とされていた金属-セラミックス-高分子間の同材および異材接合技術の開発が必要不可欠である。本研究では、これらの新接合技術の効率的な開発のために有用な、大次元問題高速解析法を用いたマルチ接合界面設計システムの開発を目指す。平成18年度においては、主に以下の研究を実施した。
1.申請者らが発明した自己相似階層分散型演算法に基づいた、大次元問題高速解析法を用いて異材接合体の力学的特性を評価するため、新たな節点変位修正法を開発し、剛性率比が1:100の異材継手の変形解析が可能になった。
2.三次元の力学的ならびに熱的問題を高速に解析するため、自己相似階層分散型演算法を、平板の曲げたわみ問題および立方体の非定常熱伝導問題に適用し、高速解析が可能なことを実証した。また、X線CTスキャン装置を用いて取得した発泡アルミニウムならびに溶接欠陥を含むアルミニウム合金継手の三次元映像を元に三次元構造モデルを構築し、自己相似階層分散型演算法を用いて、力学的特性(応力-ひずみ応答)が解析可能であることを実証した。
3.自己相似階層分散型演算法の並列化を行い、二次元平板を対象にした力学的問題に適用し、合計5台(親機1台、子機4台)のパーソナルコンピュータを用いて、役4倍の高速化が可能なことを実証した。
4.マルチ接合異材設計システムに対するニーズの調査を行い、本研究で開発する設計システムの評価の一つとして、磁性特性の異なる異材積層材(強磁性材と軟磁性材との積層材)の開発における熱・応力評価が適当であることが分かった。
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