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幾何マルチグリッド法による非構造人体解析の高速・高精度化の研究

基于几何多重网格法的高速高精度非结构人体分析研究

基本信息

批准号：
20J15006
负责人：
野村政宗
金额：
$ 1.09万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

特別研究員1年度では、ボクセル数値人体モデルをもちいた接触電流密度解析において、異材境界に現れる電界強度の過大評価を緩和させるため、マーチングキューブ法に基づくメッシュスムージング機能の開発を行い、簡単な球体モデルを用いて精度評価を行った。解析結果より、電界強度の過大評価を緩和させることができていることを確認したが、スムージングする箇所においては、電界強度緩和の度合が小さいことが分かったため、さらにマーチングキューブ法によるメッシュスムージングの上から、ラプラシアスムージングによるメッシュスムージングを適用する2段階スムージング機能の開発を行った。開発した2段階スムージング機能を球体モデルに適用し、精度評価を行った結果、1段階スムージング（マーチングキューブ法）よりも、電界強度の過大評価を緩和させることができた。次に、数値人体モデルの一部に2段階スムージングを適用し、開発した混合要素メッシュに特化した幾何マルチグリッド法と前処理付きCG法（ILUCG）を用いて、細分化モデルごとの収束性、計算時間の観点で性能評価を行った。結果的に、開発した幾何マルチグリッド法を用いることで、前処理付きCG法よりも、良い収束性、計算時間で解析を行うことができた。しかしながら、2段階スムージング機能を適用したモデルについては細分化したモデルでは一部解けない問題があることが分かった。最後に数値人体モデル全体の数値解析を行った。結果、2段階スムージングモデルは解くことができなかったが、1段階スムージングモデルでは解くことができた。特に、幾何マルチグリッド法を用いることで、ボクセルモデルでは解けなかった幾何マルチグリッド法が、メッシュスムージングを用いることで解くことができ前処理付きCG法よりも高速な計算時間で、かつメッシュスムージングが線形代数ソルバでいう前処理のような役割を果たすことがわかった。

In particular, in the first year of the year, the analysis of the contact current density of the human body in the first year, the analysis of the contact current density of the human body, the temperature field of the material, the strength of the electric field, the temperature, the density, the temperature, the Analysis of the results, the results of the analysis of the results, the strength of the industry, the strength of the industry, the strength of the We need to make sure that we are able to use a two-stage monitoring machine to start a train operation. The two-stage thermal transmission mechanism can be used to verify the performance of the sphere, the results of the precision test, and the performance of the first segment of the system, the strength of the electrical industry is too high, and the accuracy is high. In the second, second, second and second stages of the human body, there are two parts of the system, and the mixed elements are used to determine how the CG method (ILUCG) is used, and the calculation time is calculated. Results the results show that the method is based on the use of financial data analysis, pre-CG analysis, good performance, and calculation time. In the two-stage monitoring system, the machine can use the information system to solve the problem in one step. In the end, the human body is counted, the whole body is counted, and the line is analyzed. The results are as follows: two segments, one segment, the other, the other, the results, the results and the results. In this way, you can use the CG method to calculate the high-speed calculation time. I don't know what to do. I don't know what to do. I don't know what to do.

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Accurate and Fast Electrostatic Field Analysis with Unstructured Numerical Human Body Model Using Parallel Geometric Multi-Grid Method

使用并行几何多重网格方法对非结构化数值人体模型进行准确快速的静电场分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
Proceedings of The 40th JSST Annual Conference: International Conference on Simulation Technology, Kyoto, Japan, Sep. 1-3, 2021
影响因子：
0
作者：
黒田啓央;小林義和，小田憲一，中村勝哉;大橋智志;Masamune Nomura and Amane Takei
通讯作者：
Masamune Nomura and Amane Takei

マーチングキューブ法を応用したメッシュスムージングによる人体内高精度電界解析

使用行进立方体法进行网格平滑，进行高精度人体内部电场分析