2重スケール・オーバレイ・メッシュフリー粒子法による高精度構造/流体連成解析
【研究分野】工学基礎
【研究キーワード】
メッシュフリー法 / 粒子法 / MPS法 / SPH法 / 流体 / 構造連成解析 / バイオメカニクス / 構造物の爆破解析 / 有限要素法 / 計算力学 / シミュレーション / 構造・流体連成
【研究成果の概要】
今日のソフト,ハードの両面から発展した計算科学技術をもってしても,構造/流体双方のトポロジーが変化するまでの大変形が生じる連成問題は従来のメッシュや格子を要する有限要素法や差分法では解析が不可能であることは広く知られている,一方でこれらの欠点を補うために,構造,流体それぞれの分野でメッシュフリー法や粒子法と呼ばれる手法が開発され精度の向上がはかられているが,両者にまたがる境界領域では,流体用に開発された粒子法を構造材料の部分にも簡易的に応用しているのみであり,十分な安定性と精度をもって連成解析が桁われているとは言いがたい,そこで本研究ではトポロジーが変化するまでの大変形が生じる構造/流体連成問題のためのメッシュフリー粒子法の高精度解析手法を開発した.平成18年度は平成17年度に各担当者で開発した,固体/構造解析用メッシュフリー粒子法改良型MPS法改良型SPH法を用いて各種解析を行った,野口は2重スケール・オーバレイアプローチを用い,固体/構造解析用有限要素法メッシュフリー法と改良型MPS法ならびにSPH法との統合を行った,越塚は拡張したMPS手法をハイオメカニクスに応用した.松尾はSPHを拡張し,爆破による構造物の破壊に応用した.平成18年度に実施した解析を示す.(権造非圧縮流体連成解析)3次元薄肉容器内の極限スロッシング解析,非圧縮満体と複数の剛本クラスターの流体構造連成解析,血管血流の連成解析(構造/圧縮性流体連成解析)拡張SPHによる液体/気体連成解析,爆破シミュレーションによるコンクリート構造の損傷破壊解析
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 越塚 誠一 | 東京大学 | 大学院工学系研究科 | 教授 | (Kakenデータベース) |
| 松尾 亜紀子 | 慶應義塾大学 | 理工学部 | 助教授 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【配分額】14,000千円 (直接経費: 14,000千円)