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前田 裕貴*; 石黒 友貴*; 本田 孝志*; Jung, J.-S.*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 木村 剛*; 若林 裕助*
Journal of the Ceramic Society of Japan, 121(3), p.265 - 267, 2013/03
被引用回数：5 パーセンタイル：30.43(Materials Science, Ceramics)磁気容量性物質SmMnOの構造変化を磁場中X線回折実験から研究した。この反強磁性体は数テスラの磁場が印加されたときのみ誘電率に9Kで跳びを示す。磁場中X線回折実験からはc面内(Pbnm)の原子変移を伴う構造変化はないことが明らかになったが、60Kでの反強磁性転移によりMnO
八面体の大きな回転が生じることがわかった。この回転は交換相互作用を通したエネルギーの獲得を最大にするように起こっている。
藤里 俊哉*; 菊地 正博; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 小林 泰彦; 舩本 誠一*; 木村 剛*; 岸田 晶夫*; 山岡 哲二*
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 119, 2008/03
人工物であるePTFEやDacronは小動脈の再構築には適していない。それとは対照的に、組織工学的な移植片は近年注目を集めている。組織工学移植片に期待できる利用法の一つに脱細胞組織の使用がある。脱細胞スキャホールドは通常組織と同じ構造的特徴を持ち、宿主組織として置換される。この研究では、
線照射による細胞のアポトーシス誘導を利用して脱細胞スキャホールドの調製を行った。
稲見 俊哉; 大和田 謙二; 木村 宏之*; 渡辺 真史*; 野田 幸男*; 中村 裕之*; 山崎 朋秋*; 志賀 正幸*; 池田 直*; 村上 洋一
Physical Review B, 66(7), p.073108_1 - 073108_4, 2002/08
被引用回数：45 パーセンタイル：84.32(Materials Science, Multidisciplinary)BaVSの金属非金属転移はスピンや格子の長距離秩序を伴わないと長い間信じられて来た。われわれはX線回折実験をBaVS単結晶に対して行い、c軸を2倍にする超格子反射が転移点以下で存在することを見出した。最も確からしい空間群は2つのVサイトを含み、したがって電荷不均化がこの金属非金属転移の原因であると考えられる。
Guo, Z.; 大西 亮一*; 木村 俊哉*; 平山 俊雄
Proceedings of International Conference on Computational Engineering & Science (ICES 2001) (CD-ROM), 6 Pages, 2001/00
気象、計算生体科学、新素材開発や航空宇宙等の分野において多原理物理問題を統合的に解析するため、異種解析手法を用いた連成解析が有効な手法と知られており、近年弱結合と呼ばれる連成解析の研究が盛んに行われている。弱結合を用いた数値解析は境界における物理量を平衡方程式より解くことではなく、保存則を保ちながら陽的に定義することにより行われる。このため、数値解析は収束性が著しく向上することのみならず、高性能な市販解析コードの有効利用や最適な計算機の組合(研謂,メタコンピューティング技術の利用)も可能になり、より精度良く効率的に行うことができる。一方、陽的な境界条件の情報伝達は通常、計算モデルがそれぞれ個別に離散化されるため、従来困難とされている。本研究はGMDの開発したMpCCIの市販解析コードへの実装とそれによる異モデル間の情報伝達を行い、空力-構造の連成解析を試みた。
大西 亮一*; Guo, Z.*; 木村 俊哉*; 岩宮 敏幸*
Proceedings of 4th International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications (SNA 2000) (CD-ROM), 12 Pages, 2000/09
多重原理複合計算の研究として、流体計算と構造計算の連成計算を行う基礎システムを、原研複合並列計算機システム上に統合化し、三次元翼の空力弾性計算を試みた。本論文では、ひととおりのシステム統合化を行うことにより得られた実践的アプローチを示している。主な特徴は次のとおりである。(1)非定常圧縮性流体を高解像度に解くオイラー流体コードと、直接積分法による構造コードをLoose Coupliing方式で統合化した。(2)流体コードと構造コードを分散処理化し同時実行するとともに、並列処理化を図り計算時間の低減に努めた。(3)流れ場と構造が一体化されたハイブリッドな格子を用いて連成計算を行った。(4)流体と構造間のインターフェースのために、移動格子と荷重変換の処理系を実現した。論文中では,基礎方式,実現方式,方式採用に至る議論,三次元翼解析への適用結果,などを述べた。
武宮 博*; 今村 俊幸; 小出 洋; 樋口 健二; 辻田 祐一; 山岸 信寛*; 松田 勝之*; 上野 浩一*; 長谷川 幸弘*; 木村 俊哉; et al.
Proceedings of 4th International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications (SNA 2000) (CD-ROM), 16 Pages, 2000/09
並列分散型の科学計算の開発及び実行環境を支援するために、STA(Seamless Thinking Aid)と呼ばれる計算環境を開発した。STAは、(1)各プログラム・コンポーネントの開発環境、(2)各々のコンポーネントをまとめて一つのアプリケーションに形成する機能、そして(3)アプリケーションを分散した計算資源に配分する機能等のツール群を提供する。STAの有用性を立証するために、われわれはいくつかの並列科学計算のアプリケーションを開発してきた。ここでは、これらのアプリケーションの特徴とSTAにおける構築法について述べる。
大西 亮一*; 木村 俊哉; Guo, Z.*; 岩宮 敏幸*
CEAS/AIAA/ICASE/NASA Langley Int. Forum on Aeroelasticity and Strucrual Dynamics 1999, (2), p.483 - 489, 1999/06
空力弾性解析のための計算モデル構築技法について述べる。モデルは流体力学と構造力学の計算コードを用いて空気力学的な構造変形と応力変化を動的に計算するためのもので、問題として高アスペクト比後退翼の遷音速流中での弾性変形計算に適用した例を示す。また、分散処理を適用し、複合シミュレーションを用いるための複合環境構築のためのアプローチ等を示す。
大西 亮一*; 木村 俊哉; 武宮 博*; 郭 智宏*
航空宇宙技術研究所特別資料, (41), p.47 - 52, 1999/02
空力構造連成計算のためのシミュレータを開発し、複数の並列計算機から成る環境に適用を図った。連成計算は、高アスペクト比翼の空力構造モデルを用いてNavier-Stokes式を構造方程式と結合させ解くことにより行っている。空力と構造の力学計算コードは、互いの終了を待たない同時実行方式で処理され、両コードを逐次的に実行した場合より計算時間において約20%短縮することができた。シンポジウムではシミュレータの概要、超臨界翼を用いた計算事例、及び空力と構造の計算をそれぞれ異なる種類の計算機上で実行し連成計算を試みた結果を示す。
大西 亮一*; 木村 俊哉; Guo, Z.*; 岩富 敏幸*
A Collection of the 17th AIAA Applied Aerodynamics Conf. Technical Papers, p.492 - 496, 1999/00
遷音速翼の空弾性計算モデルを構築し、並列計算機上で計算を行った例を示す。モデルは圧縮性流体計算と非線形構造計算を行うためのもので、翼の外部内部構造を有限差分法格子と有限要素法格子により作ったものである。講演会では、モデル構築手法、並列計算機上でのインテグレーション手法、モデルの振動モード解析と揚力分布計算、及び分散計算での性能測定等を示す。
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。
木村 俊哉; 武宮 博*; 大西 亮一*
Proc. of 14th AIAA Computational Fluid Dynamics Conf., 11 Pages, 1999/00
流体・構造連成シミュレーションに対して分散並列計算を行った。流体計算をベクトル型並列計算機、構造計算をスカラ型並列計算機上でそれぞれ独立して行い、流体領域、構造領域の境界データをネットワーク経由で交換することで流体・構造の連成を行う。計算を異なる並列計算機に分散させることで計算の高速化が可能になり、1台の並列計算機で計算を行うよりもより高速な計算が可能になった。
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。
大西 亮一*; 木村 俊哉; 郭 智宏*; 岩宮 敏章*
AIAA-98-4837, p.1004 - 1010, 1998/00
流体構造連成計算のための形状モデルの自動生成を行い高アスペクト比翼の遷音速空弾性解析を試みた。モデルは概念設計レベルで必要とされる、中規模精度モデルで内部と外部構造の多面体で構成され、流体力学計算格子と構造有限要素の生成に使用される。このようなデータを連成計算プログラムに入力し、連成計算を行った。プログラムは、流体計算と構造計算を並列的に行う方式と、逐次的に行う方式のものを準備し、計算結果と計算速度の比較を行った。これより、計算結果に大差は無い反面、並列実行を行った場合60%以上の処理速度向上が得られた(VP-300上にて)。本研究で試みた方式や得られた知見は、複合シミュレーションの実現に対し、有益である。
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。
大西 亮一*; 木村 俊哉; 岩宮 敏幸*; Guo, Z.*
Proc. of 16th AIAA Applied Aerodynamics Conf., p.41 - 47, 1998/00
空力弾性解析を行うための連成計算システムの開発に関し、システム構成、並列計算機上での実装方式、高速航空機の主翼の遷音速空弾性計算に適用した例を示す。主翼の一次・二次構成をモデル化し、変形可能な流体格子と構造要素を合体生成し、連成計算のソルバーコードによって計算を行う。空力コードはNavier-Stokes式を有限差分法により解くものを、構造コードは非線形構造式を有限要素法により解くものを用い、両者の同時実行によって連成計算を実現している。このためにMessage Passing Interface(MPI)ライブライリを使い並列処理を大幅に適用した。本研究の特徴は、内部構造も含む複雑構造物の計算モデルを構築し、直接解法による3次元空弾性計算を精密に解く点にある。これにより、翼桁やりで等の配置や、衝撃波生成や翼端渦発生等、現実的な状況でのシミュレーションを行うことを目標としている。
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。
木村 俊哉
JAERI-Data/Code 97-008, 13 Pages, 1997/03
JAERI-Data-Code-97-008.pdf:0.77MB
日本原子力研究所計算科学技術推進センターにおける5台の並列計算機(VPP300,SX-4,T94,SP2,SR2201)に対して、2次元の陽的オイラーコードを移植し、典型的な圧縮性流れの問題を解くことによって、それらの実効性能を測定し、それぞれの特徴の違いを調べた。その際、格子サイズ、プロセッサ台数、そして並列化方法を変えて、それぞれについて実効性能(計算速度、加速率、並列化効率)及び通信時間を測定した。
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。
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。
