電磁・流体・構造連成振動現象の連成並列有限要素解析方法の研究

有限要素解析の解析対象は,構造物,流体,熱,電磁場といった単一現象から,これらの系が連成する流体・構造連成問題や電磁・構造連成問題といた連成問題へと拡大しており,さらに,電磁・流体・構造連成問題などの三連成問題や四連成問題に拡大すると考えられる.そこで,本研究では,1.連成解析における数値的不安定性連成有限要素解析では,連成効果の強さ,連成アルゴリズム,時間積分法連成効果の評価方法によって数値的不安定性の強さが異なる.このため,電磁・構造連成解析おいて,時間積分法の漸化式から得られる特性方程式の固有値に基づいて,これらのさまざまな組み合わせにおける連成解析の数値的不安定性の強さを検討した.また,これらの条件における解析精度および解析時間についても検討を行い,連成効果の強さに応じた適切な解析方法の選択指針を示した.2.連成並列解析におけるプロセス割り当て連成解析は多くの計算資源を必要とするためグリッド環境における並列処理が有効と考えられるが,解析時間や並列化効率は計算資源の性能および負荷状況,連成解析方法,数値的不安定性の強さに大きく依存する.そこで,さまざまなプロセス割り当て条件において計算資源の性能や負荷状況を考慮した解析時間を予測し,この予測結果に基づいてプロセスを割り当てる方法を提案した.3.3連成問題の解析方法電磁・流体・構造連成解析および電流・熱・構造連成解析における連成効果の評価方法や連成アルゴリズム,また,並列化方法などの検討を行った.

有限要素解析の解析対象は,構造物,流体,熱,電磁場といった単一現象から,これらの系が連成する流体・構造連成問題や電磁・構造連成問題といた連成問題へと拡大しており,さらに,電磁・流体・構造連成問題などの三連成問題や四連成問題に拡大すると考えられる.そこで,本研究では,1.連成解析における数値的不安定性連成有限要素解析では,連成効果の強さ,連成アルゴリズム,時間積分法連成効果の評価方法によって数値的不安定性の強さが異なる.このため,電磁・構造連成解析おいて,時間積分法の漸化式から得られる特性方程式の固有値に基づいて,これらのさまざまな組み合わせにおける連成解析の数値的不安定性の強さを検討した.また,これらの条件における解析精度および解析時間についても検討を行い,連成効果の強さに応じた適切な解析方法の選択指針を示した.2.連成並列解析におけるプロセス割り当て連成解析は多くの計算資源を必要とするためグリッド環境における並列処理が有効と考えられるが,解析時間や並列化効率は計算資源の性能および負荷状況,連成解析方法,数値的不安定性の強さに大きく依存する.そこで,さまざまなプロセス割り当て条件において計算資源の性能や負荷状況を考慮した解析時間を予測し,この予測結果に基づいてプロセスを割り当てる方法を提案した.3.3連成問題の解析方法電磁・流体・構造連成解析および電流・熱・構造連成解析における連成効果の評価方法や連成アルゴリズム,また,並列化方法などの検討を行った.