2015 Fiscal Year Annual Research Report
高度な電気機器設計の基盤となる高性能電磁場解析の実現
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26289075
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
岩下 武史 北海道大学, 情報基盤センター, 教授 (30324685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
美舩 健 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20362460)
平石 拓 京都大学, 学術情報メディアセンター, 助教 (60528222)
高橋 康人 同志社大学, 理工学部, 准教授 (90434290)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電気機器 / 電磁場解析 / 並列処理 / ハイパフォーマンスコンピューティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 回転機の三次元磁界解析においては，スライド要素を活用することで任意の回転位置で固定子・回転子メッシュの接続が可能となるため，スキューや積層鉄心といった複雑形状のモデル化が各段に容易となるが，これまで領域分割型並列計算に適用された例はなかった．そこで本研究では，スライド要素を考慮した回転機の磁界解析に適した領域分割法を提案し，かご形誘導電動機の横流解析を対象として高並列計算環境での有用性を検証した．
(2) マイクロマグネティクス計算において，H行列法の技術を導入することに成功し，あわせてその分散並列処理を行った．
(3) 陽的／陰的誤差修正法を応用した高速電磁界解析技術の発展的研究に取り組み，2次元及び3次元の渦電流解析について，有限要素解析中の反復計算コストを誤差修正法により削減できることを示した．また，均質化法と幾何マルチグリッド法の連携による高速電磁界解析手法の開発に取り組み，2次元静磁界解析及び電磁波解析について，開発した手法の有効性を確認した．
(4) 多数の電磁場解析を並列計算機上で効率的に実行するフレームワークについての研究を進めた．具体的には，同フレームワークが複数の並列計算環境上で動作する環境整備の一環として，実行基盤となるジョブ並列スクリプト言語Xcryptの北海道大学Hitachi SR16000環境への移植を行った．また，前年度に実装したプロトタイプの発展として，電磁場解析計算の性能最適化を行うシステムの基本設計・開発を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マイクロマグネティクス計算へのH行列法の導入や電動モータの高並列解析の実現等に成功し，おおむね当初の計画通りに進捗しているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度となる平成28年度では，これまでに得られた成果を発展させ，さらに高度な電磁場解析の高性能化に取り組む．具体的にはヒステリシスを考慮した解析の高度化や新しい前処理手法の提案とその有効性解明に取り組んでいく．
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| Causes of Carryover |
分担者の研究成果について，当初平成27年度下半期に開催される国際会議での発表を予定していたが，得られた成果の内容を吟味した結果，平成28年度に開催される国際会議での発表がより適切であるとの判断に至ったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
分担者の研究成果に関する発表をCEFC2016で行うため，その旅費，参加費のために使用する．
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