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報告書

処分場の設計評価等に関する統合化システムの開発(報告書)

柳澤 一郎*; 房枝 茂樹*

JNC-TJ1400 2000-004, 245 Pages, 2000/02

JNC-TJ1400-2000-004.pdf:8.57MB

本研究では、数値地層処分システム開発の第一フェーズシステムとして、2002年度末の運用開始を目指したシステムの開発の方向性を定め、かつシステム実現の見通しを得ることを目的として、統合解析プラットホームの基本設計、処分技術を対象とした解析コード、データベースに関する検討を実施し、開発計画をまとめた。主要な結論は下記の通りである。(1)統合解析プラットホームの基本設計を実施し、数値地層処分システムで必要となる接続計算や連成解析等を実現可能とするべく、柔軟性のある解析ネットワーク表現および解析ネットワークを構成するオブジェクトの仕様ならびに実行制御方式を定めた。(2)統合プラットホーム上での接続計算の柔軟性の確認と、基本設計へのフィードバックを目的とし、処分場における空洞安定性と熱的安定性に関する最適化問題を対象に、プロトタイプシステムを構築した。この結果、基本設計で示した設計方針により、柔軟性のある解析が可能であるとの見通しを得た。(3)想定されるユーザである、規制側、実施主体、研究開発機関での運用形態の議論も踏まえ、数値地層処分システムの開発計画を検討し、第一フェーズに対する開発計画並びに長期開発計画をまとめた。

報告書

処分場の設計評価等に関する統合化システムの開発(概要)

柳澤 一郎*; 房枝 茂樹*

JNC-TJ1400 2000-003, 100 Pages, 2000/02

JNC-TJ1400-2000-003.pdf:3.34MB

本研究では、数値地層処分システム開発の第一フェーズシステムとして、2002年度末の運用開始を目指したシステムの開発の方向性を定め、かつシステム実現の見通しを得ることを目的として、統合解析プラットホームの基本設計、処分技術を対象とした解析コード、データベースに関する検討を実施し、開発計画をまとめた。主要な結論は下記の通りである。(1)統合解析プラットホームの基本設計を実施し、数値地層処分システムで必要となる接続計算や連成解析を実現可能するべく、柔軟性のある解析ネットワーク表現、オブジェクト構成、実行制御方式を定めた。(2)統合プラットホーム上での接続計算の柔軟性の確認と、基本設計へのフィードバックを目的とし、処分場における空洞安定性と熱的安定性に関する最適化問題を対象に、プロトタイプシステムを構築した。この結果、基本設計で示した設計方針により、柔軟性のある解析が可能であるとの見通しを得た。(3)想定されるユーザである、規制側、実施主体、研究開発機関での運用形態の議論も踏まえ、数値地層処分システムの開発計面を検討し、第一フェーズに対する開発計画並びに長期開発計画をまとめた。

報告書

An Approach to Reconstruction of a Natural Crack using Signals of Eddy Current Testing, 1; Reconstruction of an Idealized Crack

陳 振茂

JNC-TN9400 99-009, 39 Pages, 1998/12

JNC-TN9400-99-009.pdf:1.12MB

本報告書では、渦電流探傷信号に基づいて接触のあるき裂の再構成手法を提案・検証した。まず、自然き裂を離散化するために2種類のき裂モデルを提案し、それに基づいてき裂によるECT信号及びその勾配を高速且つ高精度的に計算する手法を開発した。更に上記順問題の高速ソロバー及びモデル化した自然き裂に基づき、最適化手法の共役勾配法を改良し、異なる種類のき裂パラメ-タを同時に逆推定することに成功した。具体的に矩形き裂に対して再構成を行った結果、2種類のき裂モデル共に接触のあるき裂の再構成に有効であることを実証した。但し、接触がき裂の境界部に限った2番目のモデルはより効率よく再構成することができると判った。本研究の結果は、表面き裂の非破壊検査技術の向上に貢献することが期待できる。

報告書

DIST: ピュレックス系分配比計算コードシステム

館盛 勝一

JAERI 1337, 250 Pages, 1996/05

JAERI-1337.pdf:8.2MB

使用済み核燃料の再処理で用いられているピュレックス法は、リン酸トリブチル(Tri-n-butylphosphate,以下略してTBPという)を抽出剤とする溶媒抽出法であるが、この系の主要な溶質成分の分配比を計算するコードシステムDISTを開発した。DISTは、分配比の実験データを格納したデータベース:DISTEX(およびDISTEXFP)、主要なアクチノイドである、U(IV)、U(VI)、Pu(III)、Pu(IV)、Pu(VI)、Np(IV)、Np(VI)あるいは核分裂生成物元素のTc(VII)、Zr(IV)さらにピュレックス工程において重要な成分である硝酸、亜硝酸の分配比を計算するコード:DIST1、DIST2より構成される。DIST1、DIST2コードは、多くのパラメータを含む分配比表記式に基づき、データベース(DISTEX)から指定条件を満足する抽出系の実験データを呼出して、最適化手法により表記式のパラメータ値を求めるという手法を採っている。DISTEX(およびDISTEXFP)には現在、約5000件の分配比の実験データを収納している。

報告書

ニアフィールドにおけるアクチニドコロイドの移行に関する研究

鈴木 篤之*; 長崎 晋也*

PNC-TJ1602 96-001, 67 Pages, 1996/03

PNC-TJ1602-96-001.pdf:1.42MB

天然バリアを構成する岩盤の中で人工バリアに交差した亀裂では、亀裂中のある領域まではベントナイトで充填されているものと考えられている。人工バリア中での放射性核種の拡散は亀裂充填ベントナイト中を移行し、亀裂ネットワーク中の地下水流に放出されるが、こうした核種移行プロセスは人工バリアと天然バリアとの間の掘削影響領域に影響されることが予想される。しかし、このプロセスは非常に複雑であるため、掘削影響領域を模擬しアクチニド元素の吸着やコロイド形成機構等を考慮した実験並びにモデルに基づいた数値解析が必要である。そこで本研究では、ベントナイトで充填された仮想的な岩盤亀裂中での種々の酸化還元電位(Eh)に対して、アメリシウム、ネプツニウムの吸着分配係数を実験により測定した。このとき、Ehの関数として実験的に求められたKdを用いることにより、ベントナイトで満たされた亀裂中での放射性核種の移行を数値的に評価することができる。ベントナイトで満たされた亀裂中から天然バリア内亀裂ネットワークへの物質輸送についてシミュレーション解析を行った結果、ウランの同位体と娘核種の移行には影響がないことがわかった。さらに、遺伝的アルゴリズムとファジー理論との融合による解析手法を用いて人工バリアにおける放射性核種の移行に関する不確実性解析を行った。

論文

遺伝アルゴリズムによる干渉画像解析

鶴 大悟*; 岡本 孝司*; 班目 春樹*; 文沢 元雄

可視化情報学会誌, 14(SUPPL.1), p.39 - 42, 1994/07

高温ガス炉配管破断時空気侵入挙動解明の一環として、安定成層流の密度分布を調るため、遺伝アルゴリズムによる干渉画像解析を行った。この画像解析手法では、マッハツェンダ干渉画像から3次元密度分布を構築する場合、素密度分布の組合せの最適化手法として遺伝アルゴリズムを用いた。したがって、少数の干渉画像から高精度の密度分布を再構築することができた。

報告書

実験データの最適フィッティング技法入門

矢戸 弓雄

PNC-TN1460 94-001, 141 Pages, 1994/04

PNC-TN1460-94-001.pdf:3.79MB

(1)本書は動燃事業団の研究開発を担う若手研究者を対象とした「最適データフィッティング技法」への入門テキストである。(2)実験研究者が習得すべき基本的な技能とも言われるデータフィッティング法には、幾つかの方法があるが、Taylor1次微分補正法に基づく「非線型フィッティング法」は使い慣れれば、適用範囲の広さ、測定精度を忠実に反映できるなどの点で多くの利点をもっていることを実際の応用例の紹介によって説明した。(3)本テキストは単なる解説書ではなく、実際に使える「データフィッティングマニュアル」の性格をもたせるよう配慮した。本書で取り上げた(例題)や(実例)などのデータフィッティング例は全て本書に記載したプログラム(あるいは本書の巻末に綴じ込んであるフロッピーディスク)を使って読者自らが確認できるようになっている。また.これらプログラムは各章の終わりに出題した (問題)を解いたり、読者自身の実験データを解析するのにも利用できよう。(4)本テキストの副題は「実験研究者のための現象解明力増強テキスト」であるが、データフィッティングのもう一つの重要な側面は、実験研究者が測定に使っている測定機器あるいは測定の物差し(温度スケール、圧力スケールなど)そのものの精度を研究者自らが評価するために不可欠な道具であるという点である。本テキストでは、データフィッティングのこのような応用例についても紹介している。

報告書

オンライン臨界安全監視システムの基礎研究(3)

not registered

PNC-TJ1632 94-001, 91 Pages, 1994/03

PNC-TJ1632-94-001.pdf:2.37MB

安価で即応性の良い臨界安全監視システムの開発が望まれている。本研究は未臨界体系で観測される中性子信号揺らぎを用いてオンラインで未臨界を推定しようとする試みであり、そのための基礎的研究を平成3年度より行ってきたが、未臨界度の変化を迅速に検出できるアルゴリズムの検討が最も重要となる。我々は非定常状態に対するパラメータ推定法として、従来の逐次型ARMAモデル同定アルゴリズムの中でパラメータ修正係数の大きさを決定する予測誤差の相関行列を強制的に操作するP行列活性化法を提案してきた。本年度はこの手法に的を絞り、計算機シミュレーションと近畿大学原子炉からの実データを用いてアルゴリズムの検討を行い、以下の検討を得た。変動する未臨界度を追跡するアルゴリズムとして我々が提案してきたP行列活性化(P-matrix Activation:PMA)法が有効である。未臨界度が浅い方向に変化する場合は尤度関数を評価関数とするRML法にP行列活性化を組み合わせたアルゴリズムが、また、深い方向に変化する場合は最小2乗関数を評価関数とするELS法が優れており、未臨界度の変化を総合的に追跡するためにはELS法にP行列活性を組み合わせたアルゴリズムが優れているといえる。未臨界体系のモデルとしてARMA(1,1)モデルを用いた場合、推定値の統計的変動が少ないが、速やかに変動を検出する能力にやや欠ける。また、ARMA(2,2)モデルは比較的未臨界度の変動の検出能力はあるが、ARMA(1,1)モデルに比べ推定値のばらつきが大きく、また時系列データの変化が急激な場合には、一時的に誤った未臨界度を推定する場合がある。また、サンプリング周波数を高くすることは未臨界度の変化に対する推定値の追従性能を向上させ、未臨界度が深い方へ変化するときに推定値が追従しきれないUnder Estimation現象を抑制する効果がある。

論文

Measurement of density distribution using optical tomography with genetic algorithm

鶴 大悟*; 岡本 孝司*; 班目 春樹*; 文沢 元雄

The 4th Triennial Int. Symp. on Fluid Control,Fluid Measurement,and Visualization; FLUCOME 94, 0, p.971 - 976, 1994/00

高温ガス炉配管破断時空気浸入挙動解明の一環として安定成層流の密度分布を求める手法を開発した。本手法では密度分布を素密度分布の和として表し、素密度分布の組合せの最適化手法として、遺伝アルゴリズムを用いた。これにより、少数のマッハツェンダ干渉画像から高精度の3次元密度分布を再構築することができた。

報告書

非線形最適化プログラム・パッケージ使用説明書

堀上 邦彦; 鈴木 忠和; 藤村 統一郎; 中原 康明

JAERI-M 9154, 79 Pages, 1980/11

JAERI-M-9154.pdf:2.81MB

非線形最適化問題を解くための16種類のプログラムをFACOM M200機用に整備し、テストを完了した。また、これらのプログラムを使用し易くするために、補助プログラム群を作成し、ユーザがメイン・プログラムを作成するために費やされる労力を軽減するとともに、入出力形式をできるだけ統一した。各プログラムを制約条件付き問題に対して適用し得るものと、制約条件を持たない問題に対してのみ適用し得るものとに大別し、さらに後者に属するプログラム群を、その解法の中で目的関数値だけを用いるもの、目的関数の第1次偏導関数を必要とするもの、第2次偏導関数をも必要とするものの3種類に分類した。これらのプログラムの利用を一般ユーザに解放するために、それぞれのプログラムについて計算手順、呼び出し形式、ならびに補助プログラムの入力形式を説明し使用例を掲げた。

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