電気系／機械系マルチフィジックス・シミュレーション技術の基盤形成に関する研究

机电多物理场仿真技术基础研究

• 批准号: 13J05488
• 负责人: 關根 惟敏
• 金额: $ 2.53万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J05488/
• 关键词: マルチフィジックス; 電気系シミュレーション; 機械系シミュレーション; アイソジオメトリック解析; CAD; NURBS; 大規模問題; 高速解析; CAD (Computer-Aided Design); NURBS (non-uniform rational B-spline)

●具体的内容：大規模問題を効率的にモデル化することができる「等角メッシュモデル化手法」と高速解析手法である「Leapfrog ADI (Alternating Direction Implicit)法」を組み合わせたシミュレーション手法を提案しました．この手法は，昨年度までの研究成果である「アイソジオメトリック解析」における変数の配置が格子状であることに着目し，同様の配置となる「等角メッシュモデル」に「Leapfrog ADI法」が有効であるとする着眼点が独創的です．この手法により，従来のメッシュモデル化手法よりも大幅に変数を減らすことができ，かつ高速な過渡解析を行えることを実証しました．また，昨年度に引き続き，従来の陽解法の欠点である数値的不安定性を取り除くことで高速な解析を行うことができる「安定化陽解法」の研究を発展させました．この発展により，安定化陽解法に関する基礎理論の体系化を行えただけでなく，形状の複雑なプリント基板のシミュレーションに応用することで，従来の高速化手法よりも数十倍，商用シミュレータよりも数百倍高速な解析が行えることを実証しました．●意義：複数の物理現象を扱うマルチフィジックス・シミュレーションでは，取り扱う問題が大規模になるため，現実的な大規模問題を高速に解析する技術が必要不可欠となります．そのため，実問題への応用可能性を示した2つの提案手法や，それらに関する研究は，有意義であると考えます．●重要性：電気系の解析と機械系の解析を結びつけるアイソジオメトリック解析の実用化に向けた高速化手法の研究を行いました．これはマルチフィジックス・シミュレーションによる統合的解析技術の基盤形成，及び先駆的な研究として非常に重要であると考えます．

● Specific content: large-scale problem efficiency analysis method "equiangular solution method" and high-speed analysis method "Leapfrog ADI (Alternating Direction Implicit) method" to group and combine the solution method proposal. This method is based on the research results of last year, such as the "solution analysis", the "lattice configuration", the "equiangular configuration" and the "Leapfrog ADI method". This method is very simple and easy to implement. In the past year, the study of "stabilizing decomposition method" has been developed. The development of this technology is based on the systematization of the basic theory of the stabilization solution. The shape of the complex substrate is different from that of the commercial solution. The speed of the solution is tens of times higher than that of the commercial solution.● Meaning: A large number of physical phenomena can be solved at a high speed. 2. The proposal method, relevant research, meaningful research.● Importance: The analysis of electrical system and the analysis of mechanical system are very important. This is a very important study of the integration of analytical techniques and the development of advanced technologies.

项目成果

節点ブロック緩和法を用いた不均一な多導体伝送線路の高速過渡解析

使用节点块松弛法对非均匀多导体传输线进行高速瞬态分析

• 发表时间: 2013
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌C
• 作者: 高崎貴大;關根惟敏;浅井秀樹
• 通讯作者: 浅井秀樹

A Stabilized Leapfrog Scheme for Circuit-Based Analysis of Power Delivery Network

用于供电网络电路分析的稳定蛙跳方案

• 发表时间: 2015
• 作者: Hideaki Muraoka;Yuta Inoue;Tadatoshi Sekine;and Hideki Asai;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine
• 通讯作者: Tadatoshi Sekine

Unconditionally Stable Explicit Method for the Fast 3-D Simulation of On-Chip Power Distribution Network

用于片上配电网络快速 3D 仿真的无条件稳定显式方法

• 发表时间: 2013
• 作者: Hideaki Muraoka;Yuta Inoue;Tadatoshi Sekine;and Hideki Asai;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;關根 惟敏;關根 惟敏;關根 惟敏;關根 惟敏;關根 惟敏;關根 惟敏
• 通讯作者: 關根 惟敏

Efficient Modeling and Analysis of Multilayered Power Distribution Network by Using Conformal Mesh and Block-Tyne Leanfrog Scheme

使用共形网格和 Block-Tyne Leanfrog 方案对多层配电网络进行高效建模和分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Hideaki Muraoka;Yuta Inoue;Tadatoshi Sekine;and Hideki Asai;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;關根 惟敏;關根 惟敏;關根 惟敏
• 通讯作者: 關根 惟敏

A Framework for the Simulation of Electrostatic Discharge Immunity Using the Unified Circuit Modeling Technique

使用统一电路建模技术的静电放电抗扰度仿真框架

• 发表时间: 2013
• 作者: Hideaki Muraoka;Yuta Inoue;Tadatoshi Sekine;and Hideki Asai;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;Tadatoshi Sekine;關根 惟敏;關根 惟敏;關根 惟敏;關根 惟敏;關根 惟敏
• 通讯作者: 關根 惟敏