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太田 高志*; 白山 晋*
日本計算工学会論文集, 1, p.27 - 33, 1999/00
並列流体計算のプログラム設計に対する、1つのアプローチを提案し、その実現のためにオブジェクト指向による、プログラミング・フレームワークを構築した。このフレームワークを核として、前・後処理を含めた、統合計算環境をシームレスに設計することが可能となる。本論文ではフレームワークの設計思想を解説し、実際のシステム構築計算例を紹介する。
木村 俊哉; 大西 亮一*; 太田 高志*; Guo, Z.*
Parallel Computational Dynamics, p.267 - 274, 1999/00
並列計算機上において、流体力学と構造力学の相互作用する問題を解析するための計算コードを開発した。流体解析は3次元のオイラー方程式を有限差分法を用いて移動格子上で解き、また構造解析は構造運動方程式を有限要素法を用いて解いている。流体解析コード、構造解析コード、格子形成コードはMPMD形式で、異なるプロセッサグループ上に分配されデータ交換を行いながら並列に計算を進める。
大西 亮一*; 木村 俊哉; 太田 高志*; 郭 智宏*
航空宇宙技術研究所特別資料, p.265 - 269, 1998/02
構造変形を考慮した空気力学的特性の評価のために、流体解析と構造解析の連成を行う方程式を示す。Navier-stokes式による流体コードと、有限要素構造解析コードをMPMD方式で並列的に実行する手法を述べる。流体コードと構造コードの連成計算は、圧力や変位を両コード間で交換しながら進める。この為、流体格子と構造要素の合体格子の生成、構造荷重の設定や構造変形に適合させた流体格子変形についても、方式案を示す。
太田 高志*
Parallel Computational Fluid Dynamics, p.561 - 568, 1998/00
オブジェクト指向による数値流体計算の並列プログラムの設計を提案し、それが有効な手法となることを圧縮性流体のコードを例として示す。既存の科学計算のプログラムの並列化は一般に複雑なものとなり、又各並列計算機固有の構成やコンパイラなどに合わせるために互換性の全くないコードとなってしまう傾向がある。ここではオブジェクト指向により、並列処理に関する部分とアプリケーション特有の解法に関する部分を分離するような設計により、コードの保守に関して大きく改善するとともに、互換性の高いコードが書けることを示す。
大西 亮一*; 木村 俊哉; 太田 高志*; Guo, Z.*
Parallel Computational Fluid Dynamics, p.667 - 673, 1998/00
流体力学と構造力学の連成を行い、空力と構造の相互作用を考慮した総合的な特性評価を行うシミュレータの開発について記述する。本研究は航空宇宙技術研究所との共同研究で行っているもので、本論文では流体コードと構造コードを並列処理により統合する方式、圧力や構造変形データを両コード間で変換しながら連成計算を進める為の方式等を述べる。又、流体力学計算は有限差分法で、構造力学計算は有限要素法で数値的に解く為、流体用の差分格子と構造用の有限要素法を合成した連成格子の自動生成方式についても述べる。大規模計算コードの接合による連成計算は並列計算機にとって最も適した問題と言え、今後盛んに行われる分野と思われる。
太田 高志*
応用数理, 7(3), p.44 - 51, 1997/09
コンピュータ・グラフィックスにおいて、「本物らしい」布の形状を得るための物理シミュレーションを用いた手法とそのモデルの設計について述べる。布は多数のしわなどがあり、その形状を測定したりCADや数式などで表現することが非常に困難である。本論では、布を表す物理モデルを構築し、運動方程式を数値的に解くことでその変形形状を得る。この様な手法により、非常にリアルな布のCGが作成可能となることを示す。
太田 高志*; 大西 亮一*; 木村 俊哉; 郭 智宏*
計算工学講演会論文集, 2(1), p.121 - 124, 1997/05
流体と構造の連成問題は航空機の空力弾性などで重要なものであるが、異なる物理が相互作用する複雑な動的現象であるために、解析、実験共に困難な問題である。計算による解析は従って重要な課題であるが、それぞれ単独でも時間のかかる計算であり、全体のシステムでは、サイズ、時間共に非常に大きなものとなるためこれも困難であった。本講演では並列計算環境において流体及び構造の連成シミュレーションシステムを開発するのに当たり、その設計と開発の現状、問題点などを報告する。
太田 高志*
JAERI-Data/Code 97-012, 20 Pages, 1997/03
JAERI-Data-Code-97-012.pdf:1.09MB
オブジェクト指向による科学計算の並列プログラムの設計を提案し、それが有効な手法となることを圧縮性流体のコードを例として示す。既存の科学計算のプログラムの並列化は一般に複雑なものとなり、また各並列計算機固有の環境に合わせて互換性の無いものになってしまう傾向がある。ここでは並列処理と解法が分離するような設計により、コードの保守に関して大きく改善すると共に、互換性の高いコードが書けるようにする。
木村 俊哉; 大西 亮一*; 太田 高志*; 郭 智宏*
第11回数値流体力学シンポジウム講演論文集, p.325 - 326, 1997/00
流体-構造連成問題に対する並列化された連成解析コードを開発した。流体の基本方程式は3次元のオイラー方程式で、移動する一般座標系において有限差分法を用いて解く。構造解析は有限要素法を手法化としたITAS-Dynamicコードを用いる。それぞれのコードは領域分割法及び手続き分割法によって並列化されている。さらに格子形成用のコードを加えて、それぞれのコードに適当な数のプロセッサを割り当てて、全体としてMPMD形式で並列化されている。開発したコードを翼の空力弾性問題に応用する。
太田 高志*
Scientific Computing in Object-Oriented Parallel Environments, p.211 - 217, 1997/00
並列科学計算のためのオブジェクト指向による、プログラミングのフレームワークを提案する。異なる並列実行環境に対して、同一の計算プログラムを適用出来るように並列プログラムを構成する。これにより、プログラム開発の効率を向上すると共に、再利用性、拡張、改変性を良くすることが可能となる。
大西 亮一*; 太田 高志*; 木村 俊哉
JAERI-Data/Code 96-031, 53 Pages, 1996/11
JAERI-Data-Code-96-031.pdf:1.82MB
Euler-Navier Stokes式を基礎式とした流体コードを、有限要素構造解析コードに連成させ、並列計算機により解く手法を考案した。本報告書では、流体と構造を動的変形格子を用いてMPMD(Multiple Program Multiple Data)方式によって並列統合を図る方法を示した。流体と構造の間で圧力と変形量を交換しながら相互作用を考慮した連成計算を進める。このため、流体格子と構造要素間のインタフェース、圧力データと変位データの変換、格子の変形、流体コードと構造コードの並列化、等について設計を行った。更に航空機の制御システムとの統合方針を示し、より大規模な航空機統合シミュレーションを行う案も示した。
平塚 一; 川崎 幸三; 高津 英幸; 三代 康彦; 吉岡 祐二*; 太田 和也*; 清水 正亜; 小野塚 正紀*; 内川 高志*; 岩本 収市*; et al.
Fusion Technology 1988, p.729 - 732, 1989/00
空気銃式4ショットペレットインジェクタの加速ガス提供給用高速電磁弁の開発をおこなった。加速ガス50barrでペレットサイズ2.7mm
2.7mm、3.8mm3.8mmのペレットを1.3km/s以上まで加速できた。得られた試験結果について報告する。
