マルチフィジックススケールに於ける分離解法機構の基礎的研究

本年度は昨年度の研究開発を発展させ、昨年度選定したマルチスケール・フィジックスな計算に対して、分離解法(連成・連携計算)機構を実装する為の設計を行った。マルチスケール・フィジックスな計算対象はエアリード楽器の発音機構であり、流体計算と連成させる音場ソルバーを 2,4-FDTD 法で実装し、併せて流体計算を行う OpenFOAM 上でのソルバーとして新潟大学で開発された FVTD の利用検討を行った。流体と音の連成の最終目標は、Lighthill の音源を流体ソルバーで求め、その音源を音場ソルバーに渡し、音場ソルバーからは音圧や音圧変化の大きな箇所を流体ソルバーに渡すことによって、楽器の発音現象における流体と音の相互作用を解明する事である。本年度はその前段階として、流体と音のエネルギー変換の理論である How's enegy corollary の評価を行った。次に、連成計算をする時に必要な要素技術である、ポスト処理のストリーム処理に関する技術の試験実装を始めた。OpenFOAM でのデータハンドリングフレームワークであるストリームクラスをネットワークに対応させて、流体と音場のソルバー間に既存のポスト処理ルーチンを挿められるように設計を開始した。また、この実装はボトルネックになっているストレージへのI/Oを減らす効果も期待できる。メタソルバー機構は "axiom" と "config" の二つのファイルと、これに実行中の系のモニタリングから届けられる情報の3つを合わせて全体の整合性を判定する "core" で構成する。実際に連成を成立させる為には系の状況に応じて連成の仕方を変える操作が必要であり、その問題の分析に A. スターリングの uncertainty matrix の考え方が応用できる事が判明し、axiom と実際に操作をする action との関係を整理した。

本年度は昨年度の研究開発を発展させ、昨年度選定したマルチスケール・フィジックスな計算に対して、分離解法(連成・連携計算)機構を実装する為の設計を行った。マルチスケール・フィジックスな計算対象はエアリード楽器の発音機構であり、流体計算と連成させる音場ソルバーを 2,4-FDTD 法で実装し、併せて流体計算を行う OpenFOAM 上でのソルバーとして新潟大学で開発された FVTD の利用検討を行った。流体と音の連成の最終目標は、Lighthill の音源を流体ソルバーで求め、その音源を音場ソルバーに渡し、音場ソルバーからは音圧や音圧変化の大きな箇所を流体ソルバーに渡すことによって、楽器の発音現象における流体と音の相互作用を解明する事である。本年度はその前段階として、流体と音のエネルギー変換の理論である How's enegy corollary の評価を行った。次に、連成計算をする時に必要な要素技術である、ポスト処理のストリーム処理に関する技術の試験実装を始めた。OpenFOAM でのデータハンドリングフレームワークであるストリームクラスをネットワークに対応させて、流体と音場のソルバー間に既存のポスト処理ルーチンを挿められるように設計を開始した。また、この実装はボトルネックになっているストレージへのI/Oを減らす効果も期待できる。メタソルバー機構は "axiom" と "config" の二つのファイルと、これに実行中の系のモニタリングから届けられる情報の3つを合わせて全体の整合性を判定する "core" で構成する。実際に連成を成立させる為には系の状況に応じて連成の仕方を変える操作が必要であり、その問題の分析に A. スターリングの uncertainty matrix の考え方が応用できる事が判明し、axiom と実際に操作をする action との関係を整理した。