粒子法によるマルチフィジクスシミュレータ―粒子法の高精度化に向けての検討

抄録

粒子法は、流体あるいは固体などの連続体の運動を離散粒子群の運動によって近似する計算手法で、気液界面や流体と固体の境界面の複雑な変化を容易にシミュレートすることができる特長をもつ。したがって、液滴の合体・分離あるいは弁構造と流れの相互作用など複雑な連成現象に支配されているマイクロ生化学システムを解析するためのマルチフィジクスシミュレータとして非常に有望な計算手法であると考えられる。本研究では、その粒子法によるマルチフィジクスシミュレータの実現に向けての第一歩として、粒子法の高精度化に関する検討を行った。特に計算スキームのエネルギー保存特性に着目し、Hamiltonianに基づく粒子法の定式化を行うことによってエネルギー保存性のよい計算手法を開発した。