異方性弾性体の時間域多重極法に関する研究

各向异性弹性体时域多极子方法研究

• 批准号: 18656029
• 负责人: 西村 直志
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656029/
• 关键词: 高速多重極法; 境界積分方程式法; 境界要素法; 異方性; 時間域; 動弾性; 波動; 計算力学; 多重極法; 弾性波動; 高速解法

異方性弾性体の波動問題は、古くから取り扱われている工学上重要な問題であり、数値計算の需要も増えている。従来、差分や有限要素法などの数値手法が使用される事が多かったが、精度の要請から、境界要素法が用いられる事も少なくない。しかし、これまでの境界要素法には解析効率上の問題があった。本研究は、一般の異方性の弾性体においても、容易に基本解の平面波展開を行なう事が可能であるという発見に基づき、3次元異方性弾性波動問題おける時間域高速多重極法を用いた高効率かつ高精度なソルバを開発する事を目的とする。本年度は、前年度の基礎研究を踏まえ、3次元時間域異方性動弾性学の初期値境界値問題の高速多重極法コードを開発し、基本的な問題に適用した。直接計算部分はWangの方法に基づいて積分し、平面波展開には申請者のアイデアを用いた。得られたコードは解析解の知られた内部問題において十分な精度を有する事を確認した。異方性弾性体の波動問題は、表面波デバイスを始めとする種々の応用を有しており、多重極法は高精度、高速な数値計算法として有望でありながら、手法が複雑であるためこれまで研究が進んでいなかった。本研究は困難な研究を成し遂げ、今後の工学の問題への適用の道を開いた事において大きな意義を持っていると考える。しかし、現状では解法の計算効率は必ずしも十分には上がっておらず、この点の改良は今後の課題である。なお、得られた成果は応用力学論文集に投稿中であり、今後外国誌への投稿を予定している。

Different side resistance 弾 body の fluctuation は, ancient く か ら take り Cha わ れ て い る important な engineering problems で あ り, the numerical calculation の need も raised え て い る. 従, difference や finite element method to な ど の use the numerical technique が さ れ る much が か っ た が, precision の to please か ら, boundary element method が with い ら れ る matter less も な く な い. The issue of <s:1> in terms of efficiency is analyzed by the method of the elements of the realm に に. は, this study generally の square difference の 弾 sex body に お い て も, easy に basic を の plane wave expansion line な う could が で あ る と い う 発 see に base づ き, three dimensional vision party 弾 fluctuation problem お け る high-speed multiple electrode method in time domain を with い た high working rate か つ high-precision な ソ ル バ を open 発 す る matter を purpose と す る. This year を, the previous year <s:1> basic research を and まえ, the initial value boundary value issues of three-dimensional time domain anisotropic elastology <s:1> high-speed multipole method コ を ドを development ドを, the fundamental な problems に applicable た た. The direct calculation part is based on the <s:1> Wang <s:1> method: に basis づ て て integral デアを, plane wave expansion に. The applicant <s:1> ア デアを デアを uses た た. Analytical solutions to ら れ た コ ー ド は の know ら れ た internal problems に お い て very を な precision of す る を sure し た. Different side resistance 弾 の fluctuation problem は, surface wave デ バ イ ス を beginning め と す る kind 々 の 応 with を し て お り, multiple electrode method は high-precision, high-speed な と calculation method of the numerical し て could で あ り な が ら, gimmick が 雑 で あ る た め こ れ ま が で research into ん で い な か っ た. This research difficulty は な を into し hence げ, future の engineering の problem へ の applicable の way を open い た matter に お い て big き な meaning を hold っ て い る と exam え る. The current situation of で で the solution of <s:1> calculation efficiency <e:1> is definitely ず <e:1> <s:1> very に <e:1> がっておらず points <s:1> improvement <e:1> future <s:1> topics である. な お, ら れ た results は 応 in mechanics proceedings contribute に で あ り, future foreign volunteers へ contribute の を designated し て い る.

项目成果

A Fast Boundary Integral Equation Method for Elastodynamics in Time Domain and its Parallelisation

时域弹性动力学快速边界积分方程方法及其并行化

• 发表时间: 2006
• 期刊: Boundary Element Analysis : Mathematical Aspects and Applications, Springer
• 作者: Y.Otani;T.Takahashi;N.Nishimura
• 通讯作者: N.Nishimura