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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; 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。
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; 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。