計算力学講演会講演論文集

Online ISSN : 2424-2799

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2013.26

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101 マイクロはんだ接合部における数結晶粒よりなるβ-錫構造体の変形機構の評価

坂本大輔, Kuan Chu They, 池田徹, 宮崎則幸

原稿種別: 本文
セッションID: 101
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._101-1_

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はんだ材料は,電子実装材料として重要な役割を果たしており,鉛フリー化や微細化に伴い,その信頼性の確保は,ますます複雑で難しい問題となってきている.これまでのはんだ材料の強度評価は,結晶学的に構造が均質で,等方的であることを前提に行われてきた.しかし少数結晶構造における個々の結晶粒を考慮した評価は行われていない.そこで本研究では,個々の結晶粒の特性を考慮した強度評価を行うことを目的とした.少数結晶粒よりなる4本の微細はんだ試験片をマイクロスコープ下で引張試験を行い,その画像をデジタル画像相関法で処理することで,ひずみ分布を得た.また,電子後方散乱回折法によって結晶方位を特定し,その結果を元に異方性結晶塑性モデルによるFEM解析を行った結果と比較した.塑性変形における異方性を考慮するために,異方性の降伏条件はHillの降伏条件を用いた.

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102 Sn-Aq-Cuはんだ合金の低サイクル疲労損傷過程における組織解析

紺谷洋之, 苅谷義治, 小川賢介

原稿種別: 本文
セッションID: 102
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._102-1_

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103 はんだ接合積層板の反り進展/回復解析での材料モデルの影響

大野信忠, 谷江尚史, 水嶋聡志

原稿種別: 本文
セッションID: 103
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._103-1_

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104 複数材料の非線形性を考慮した実装基板スルーホール接合部の熱応力シミュレーション

山寄優, 釘宮哲也, 廣畑賢治

原稿種別: 本文
セッションID: 104
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._104-1_

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近年の計算機の性能向上により,これまで考慮することが難しかった微細な構造や複数の非線形性を考慮した大規模なシミュレーションが可能となってきている.非線形性を有する複数の材料によって構成される実装基板の熱応力シミュレーションにおいては,それぞれの材料の非線形特性を適切にモデル化しないと非線形特性間の相互の影響を考慮できないため,解析結果が大きく変わることが考えられる.本研究では,実装基板のスルーホール部の温度サイクルの熱応力シミュレーションにより,基板母材樹脂の粘弾性特性と,スルーホール部めっき銅薄膜の非弾性特性が相互にどのような影響を及ぼし,温度サイクル条件によって解析結果がどのように変化するかを評価した.その結果,基板母材樹脂のガラス転移温度は温度サイクル高温側保持温度に近いため,温度条件が変わると樹脂の粘弾性挙動が変化し,その影響によりスルーホール部めっき銅薄膜の保持過程における非弾性変形の大きさやサイクル経過に伴う飽和挙動が大きく変化することがわかった.

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105 高エネルギ印加時のセラミック素子における内部応力評価

金谷和長, 大西諒, 網田芳明, 安藤秀泰

原稿種別: 本文
セッションID: 105
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._105-1_

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106 対流構造に及ぼす温度差と濃度差のマランゴニ対流の共存効果に関する数値解析

水口尚, 儀間悟, 岡野泰則

原稿種別: 本文
セッションID: 106
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._106-1_

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107 TCADプロセスシミュレータを用いたLSI銅配線/絶縁膜界面におけるエネルギー解放率分布予測

桑林敦, 大宮正毅, 小岩康三, 宍戸信之, 神谷庄司, 佐藤尚, 西田政弘, 鈴木貴志, 中村友二, 鈴木俊明, 野久 ...

原稿種別: 本文
セッションID: 107
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._107-1_

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108 グラフェンナノリボン電気伝導特性に及ぼす三次元ひずみ場の影響

大西正人, 楊猛, 鈴木研, 三浦英生

原稿種別: 本文
セッションID: 108
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._108-1_

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109 応力に起因するnMOSFETの真性キャリア濃度変化に関するデバイスシミュレーション

小金丸正明, 多田直弘, 池田徹, 宮崎則幸

原稿種別: 本文
セッションID: 109
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._109-1_

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機械的な応力に起因するnMOSFETの電気特性変動をドリフト拡散デバイスシミュレーションにより評価した.その際,機械的な応力効果を反映する電子移動度モデルとともに,本研究では新たに機械的応力による真性キャリア濃度の変化を反映すモデルを用いた.シミュレーションの結果,応力に起因する真性キャリア濃度変化に伴う電気特性変動は小さいことが分かった.

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110 半導体パッケージの反りと残留応力評価および応力に起因する電子デバイスの電気的特性変動評価

松田和敏, 池田徹, 小金丸正明, 宮崎則幸

原稿種別: 本文
セッションID: 110
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._110-1_

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電子機器の実装部品に使われているBGA (Ball Grid Array), LGA (Land Grid Array)などの半導体パッケージでは,チップ薄型化・積層構造等の三次元高密化によりパッケージ内に大きな残留応力が発生し, Low-k層の破壊やチップクラックなどの機械的破壊を引き起こす原因となっている.近年これらの機械的不良の問題に加え,チップ上の残留応力が半導体デバイスの電気特性を変動させる問題が顕在化しており,半導体実装メーカは,パッケージ構造・材料を最適化し,この問題を解決する必要に迫られている.そのため,三次元高密度パッケージ中の残留応力とデバイス特性変動の予測技術の確立が求められている.そこで本研究では,三次元積層構造の半導体チップが樹脂封止されたパッケージを対象とし,応力特異場解析とピエゾ効果モデルを用いたデバイス特性変動評価手法を提案する.

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201 平行平板間乱流中の離散多自由度モデルによるトムズ効果の数値計算

藤村将成, 守裕也, 岩本薫, 村田章, 川口靖夫, 安藤裕友, 千田哲也

原稿種別: 本文
セッションID: 201
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._201-1_

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202 加熱を受ける溶融ポリマーの非定常変動挙動に関する数値解析

中村祐二, キムヤンキュン, ホサインアクター

原稿種別: 本文
セッションID: 202
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._202-1_

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Time-dependent melting and deforming processes of heated polymeric materials is modeled and direct numerical simulation is performed accordingly. Their main dynamic (mass and heat transfer) behaviors are well-captured and role of deformation is discussed.

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203 気泡の初生を考慮した気泡モデルに基づくキャビテーション流れ解析

田村善昭, 鶴見伸夫, 松本洋一郎

原稿種別: 本文
セッションID: 203
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._203-1_

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For cavitating flow simulation using a bubble model, cavitation inception effect was included to see the delay of cavitation growth, which is expected to affect on cavitation bubble distribution and pressure distribution around a hydrofoil. Simulated flows around NACA0015 hydrofoil showed higher lift force than the previous simulation because the delay of cavitation growth maintains negative pressure peak near the leading edge.

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204 多重気泡生成過程の大規模分子動力学計算

渡辺宙志, 鈴木将, 伊藤伸泰

原稿種別: 本文
セッションID: 204
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._204-1_

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205 微粉炭旋回噴流火炎のLarge-Eddy Simulation : 酸化剤酸素濃度の影響

武藤昌也, 渡邊裕章, 黒瀬良一, 小森悟

原稿種別: 本文
セッションID: 205
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._205-1_

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206 DNSによる旋回乱流予混合火炎の局所火炎構造の解明

小川真一, 青木虹造, 福島直哉, 志村祐康, 店橋護, 宮内敏雄

原稿種別: 本文
セッションID: 206
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._206-1_

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207 低温環境下における予混合火炎の拡散・熱的不安定性モデル方程式に基づく数値シミュレーション

アウントエトエ, 門脇敏

原稿種別: 本文
セッションID: 207
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._207-1_

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The diffusive-thermal instability of premixed flames under the low temperature environment was studied by unsteady calculations of reactive flows based on the model equation. As the unburned-gas temperature became lower, the growth rate decreased and the unstable range narrowed at Lewis numbers lower than unity, which was due to the decrease of the burning velocity of a planar flame. As for the growth rate and unstable range normalized by the burning velocity of a planar flame, the former increased and the latter widened. This was due to the enlargement of Zeldovich numbers. Owing to diffusive-thermal instability, cellular-shaped flame fronts formed. The normalized burning velocity of a cellular flame increased as the unburned-gas temperature became lower.

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208 マイクロ円管内における予混合火炎の直接数値計算

宮田英里子, 河尻翔太, 福島直哉, 志村祐康, 店橋護, 宮内敏雄

原稿種別: 本文
セッションID: 208
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._208-1_

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209 大規模並列計算による球状火炎伝播の直接数値計算

錦慎之助, 長谷川達也

原稿種別: 本文
セッションID: 209
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._209-1_

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210 大変形を伴う自由表面解析のための数値解析手法の検討

滑川拓弥, 松尾亜紀子

原稿種別: 本文
セッションID: 210
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._210-1_

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211 相変化を考慮した固体高分子型燃料電池内の水輸送解析

栗原央流, 呉広鎬, 大島伸行, 許好兵, 村上貴亮, 濱川洋充

原稿種別: 本文
セッションID: 211
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._211-1_

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212 埋め込み境界法による流体中の固体粒子群の数値シミュレーション

後藤晋, 安達正隆, 河原源太, 鹿島良介

原稿種別: 本文
セッションID: 212
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._212-1_

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Direct numerical simulations of motions of finite-size solid particles in vortical steady flow have been conducted by using an immersed boundary method developed by Uhlmann (2005). It is then verified that our simulations realize the well-known phenomenon of preferential concentration of small heavy particles around vortices when their Stokes number is about unity.

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213 固体壁面とその近傍での熱化学的条件が水素-空気乱流予混合火炎に及ぼす影響

坪井和也, 冨田栄二, 長谷川達也

原稿種別: 本文
セッションID: 213
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._213-1_

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214 エタノール燃料RBCCエンジンの数値解析

小寺正敏, 富岡定毅, 植田修一

原稿種別: 本文
セッションID: 214
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._214-1_

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301 多面体格子を用いた移動格子有限体積法

谷尾大地, 山川勝史, 松野謙一

原稿種別: 本文
セッションID: 301
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._301-1_

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302 四面体要素の発生・消滅を伴う移動格子有限体積法

光成直也, 山川勝史, 松野謙一

原稿種別: 本文
セッションID: 302
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._302-1_

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303 非圧縮性流れに対する非構造移動格子有限体積法

井ノ本健, 松野謙一, 山川勝史

原稿種別: 本文
セッションID: 303
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._303-1_

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When we simulate flows on moving-grid time-dependently, the Moving-Grid Finite-Volume Method is crucial. The method was firstly proposed for compressible flows. Subsequently, the method for incompressible flows was applied to the structured grid, but it has not been applied to the unstructured grid yet. The unstructured grid is crucial to simulate flows with the complex-shaped body. On the other hand, the influence of flows driven by body-motion is important. In this paper, we propose a new Unstructured Moving-Grid Finite-Volume Method based on fractional step method for incompressible flows. Moreover, we apply this method to the coupled problem of fluid-flow and body-motion.

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304 GPUを用いた有限要素法による平行平板間の自然対流解析

三浦慎一郎

原稿種別: 本文
セッションID: 304
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._304-1_

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305 スプライン基底を用いた特性ガラーキン法に対するNitcheの方法に基づく境界拘束の適用

山田貴博, 木村達也, 丸岡晃, 松井和己

原稿種別: 本文
セッションID: 305
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._305-1_

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306 一般逆行列を用いた非圧縮性粘性流体の解析

横須賀洋平, 松澤照男

原稿種別: 本文
セッションID: 306
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._306-1_

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本報は,一般逆行列理論を非圧縮性粘性流体へ適用する定式化と数値解析事例を示す. Cavity流れによる本手法の検証を行うと共に,一般逆行列理論により境界条件が不足した流体問題でも解が得られる事を示す.

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307 変分法を用いた自由表面を持つ非ニュートン流体の三次元解析

西藤潤

原稿種別: 本文
セッションID: 307
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._307-1_

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308 Space-Time法による人工弁の計算

浅田奨平, 滝沢研二, BUSCHER Austin, TEZDUYAR Tayfun E.

原稿種別: 本文
セッションID: 308
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._308-1_

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310 局所スマゴリンスキーモデルの性能評価

北風慎吾

原稿種別: 本文
セッションID: 310
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._310-1_

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311 3次元魚体モデルの加速泳動時における流体場と推進の相関

森山友詞, 田中千智, 安座間尚之, 尾形陽一, 西田恵哉, 石保禄

原稿種別: 本文
セッションID: 311
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._311-1_

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312 飲み込み時の実形状・運動モデルを使った、口腔～咽頭・食道までの食物流れの数値シミュレーション

道脇幸博, 菊地貴博, 園村光弘, 神谷哲, 外山義雄, 長田尭, 越塚誠一

原稿種別: 本文
セッションID: 312
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._312-1_

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313 表面張力を考慮した自由表面流れのフリーラグランジュ法による数値解析

広川雅之, 中山司

原稿種別: 本文
セッションID: 313
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._313-1_

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314 Penalization法を用いた渦励振の流れの有限要素法解析

根岸直樹, 中山司

原稿種別: 本文
セッションID: 314
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._314-1_

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315 並列2円柱の渦励振解析

近藤典夫

原稿種別: 本文
セッションID: 315
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._315-1_

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This paper presents numerical results for vibration responses of two side-by-side circular cylinders which are placed in smooth flow. The two cylinders are treated as a system of two degrees of freedom in the in-line and cross-flow directions. Spatial discretization of a computational region is performed by the third-order upwind finite element scheme with ALE approach and the Newmark-β method is applied to compute the vibration equations of two circular cylinders.

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401 粒子法による津波シミュレーションの基礎的検討

今里淳, 酒井譲

原稿種別: 本文
セッションID: 401
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._401-1_

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402 橋梁津波被災状況の数値シミュレーション

中山昭彦, ブリッカージェレミー, 三木朋広

原稿種別: 本文
セッションID: 402
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._402-1_

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2011年の東北地方太平洋沖地震によるコンクリート橋桁の津波による被債状況を再現するため,ラージ・エディー・シミュレーション(LES)法に基づく流れと桁移動のシミュレーションを行った.水面は水深関数を用いる液体のみの単相計算で,接近する津波の流れの状況とそれによる橋桁にかかる力を算定し単純支持された桁の移動の再現を行った.結果は岩手県などで見られた橋桁の被債儒教に近いものとなっている.

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403 MPS-FE流体構造連成解法の精度向上と変形・浸水シミュレーション

三目直登, 吉村忍, 室谷浩平, 山田知典

原稿種別: 本文
セッションID: 403
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._403-1_

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404 一様空気流中の部分開放空間内で漏洩する水素の拡散シミュレーション

月川久義, 井上雅弘, 小倉鉄平, 田島正喜, 金山寛

原稿種別: 本文
セッションID: 404
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._404-1_

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一様空気流中の部分開放空間内で水素が漏洩した際の水素の拡散流動についてCFD解析を行う.部分開放空間内部で水素が漏洩すると,一般的には自然換気状態となり,下部の吸気口から新鮮な空気が吸引され,上部の排気口から水素が排出される.しかし部分開放空間の外部に空気流があると,このような単純な流れとはならず,内部の流れ方向が変動する流れとなる.

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405 非線形最小二乗法による花粉放出量の推定法とニューラルネットワークを用いた花粉飛散予測法の提案

平野元久, 新田高洋

原稿種別: 本文
セッションID: 405
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._405-1_

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最小二乗法により花粉源の花粉放出量を推定する方法と,ニューラルネットを組み合わせることにより,花粉飛散を数値予測する方法を提案する.花粉放出量を推定するために,飛散濃度の計算値が観測値をできるだけ再現するように花粉放出量を調整しこれを推定する.花粉飛散を予測をするために,気象データと推定した花粉放出量をニューラルネットの学習によって関連付け,次に学習したニューラルネットを用いて気象予報データから将来の花粉放出量を予測し,この花粉放出量を用いて移流拡散方程式を解き花粉飛散濃度を予測する.この予測値は花粉飛散の観測値と一致する傾向を示すことを確認した.

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406 知的マルチエージェント交通流シミュレータMATESの開発と活用

藤井秀樹, 吉村忍

原稿種別: 本文
セッションID: 406
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._406-1_

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407 SPH法による群衆の流れの数値シミュレーション

中山智之, 中山司

原稿種別: 本文
セッションID: 407
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._407-1_

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408 鉄道車両の衝突における乗客挙動の推定に関する研究

高橋宗平, 田中佑典, 宮下朋之

原稿種別: 本文
セッションID: 408
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._408-1_

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409 多台参照追従モデルによる隊列走行車両の速度制御

朝比奈鋼司, 牛田千智, 脇田佑希子, 玉城龍洋, 北栄輔

原稿種別: 本文
セッションID: 409
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._409-1_

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410 道路レイアウトによる交通渋滞の緩和について

南谷渉, 脇田佑希子, 玉城龍洋, 北栄輔

原稿種別: 本文
セッションID: 410
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._410-1_

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501 電極微細構造が固体酸化物形燃料電池の性能に与える影響

立川雄也, 谷口理香, 佐々木一成

原稿種別: 本文
セッションID: 501
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._501-1_

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To evaluate the influence of SOFC electrode microstructure on electrochemical reaction at the surface of electrode, focused ion beam fabrication and scanning electron microscope combined dual-beam system (FIB-SEM) is used for taking the microstructure data into account for numerical analysis to consider the gas and electrochemical reaction distribution in the electrode. As a result, it is found that the small amount of electrode was not worked as a reactive surface because that kind of domain was not connected to the other particles or reactive fuel is not distributed to reactive domain.

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502 熱の移流拡散問題の領域分割解析

Hiroshi KANAYAMA, Masao OGINO

原稿種別: 本文
セッションID: 502
発行日: 2013/11/02
公開日: 2017/06/19

DOIhttps://doi.org/10.1299/jsmecmd.2013.26._502-1_

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An iterative domain decomposition method is applied to numerical analysis of 3-Dimensional (3D) linear advection-diffusion problems. The iterative domain decomposition method is combined with the Preconditioned Conjugate Gradient (PCG) procedure and the Hierarchical Domain Decomposition Method (HDDM) which is adopted in parallel computing. In this paper, we consider an improvement with the Balancing Domain Decomposition (BDD) preconditioner. Also, we discuss a unified approach for the construction of BDD preconditioners in various applications including heat transfer problems, elastic problems, incompressible viscous flow problems and magnetostatic problems.

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