It is important to create adequate mesh according to the mesh rules in order to assure the quality of simulation results since simulation results may vary depending on the input FEM mesh. However, it is time consuming to create adequate FEM mesh according to the mesh rules. This paper describes how we automatically generate precise mesh following detailed mesh rules by recognizing various specific features from the shape of input 3D CAD models and its future development. To recognize specific features for the mesh rules, we used characteristics of each face of the input 3D CAD models. Which characteristics we check varies on the features. In addition to simple features, we also developed feature recognition algorithm to recognize composite surface features. We recognize them by combination of faces and their cross sectional shape as well as characteristics of each face. We also discuss the probable future development of the feature recognition.

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In this paper, we utilized a simulation approach based on the dynamic explicit finite element method to evaluate the flowability of strand cut pellets in hopper. We clarified that the shape of fluorine resin strand cut pellets had a large influence on its flowability, and found an optimal pellet shape that can improve the flowability of the fluorine resin strand cut pellets.

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環境負荷低減のため、高効率な火力発電向けタービン発電機の需要が高まっている。これまで大型のタービン発電機の解析では、部品単体の解析にとどまっており、部品間の影響を考慮した電磁界、熱流体、構造を連携した負荷時の解析が困難であった。今回、電磁界解析において、独自のメッシュ分割と領域分割法により 3000 万メッシュ規模の電磁界解析技術を開発することで部品ごとの電磁損失を正確に把握することが可能になった。また、熱流体解析では約 10 億メッシュの解析モデルを構築し、 FOCUS スパコンとオープンソースを活用することで、詳細な電磁損失分布を用いた熱流体解析を実現し、高ノイズや高電圧環境のためにセンサーを設置できない部品も含めた温度分布を把握することが可能になった。本報告では、実験結果と解析結果の比較を実施し、連携解析内の構造解析の妥当性を示す。

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近年、首都高速道路等においては、トンネル内、高架橋上においてタンクローリー等の大型車両が運転者の操作の誤りにより、車両のバランスが崩れ車両の横転が原因で車両火災が多く発生している。さらに地震発生時は、平常によりもさらに車両のバランスが崩れやすく、車両火災が発生しやすい状態となり、また市街地では建築物等の火災が原因となる車両火災が懸念される。本研究では、地震等が起因する車両火災により生じる火災の熱が地盤に埋設されたパイプラインに与える影響を定常熱伝導解析により検証を行う。

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本研究では，新たな破壊理論として注目されている Peridynamics に基づいた数値解析システムとして，オープンソースで公開されている実装の１つである Peridigm（ペリダイム）を用いて，建設系構造物を対象とした破壊解析の応用事例を検証する．具体的には，建設現場での落下物に対する保安施設である朝顔養生の安全性評価を実現するために，薄肉鉄板に対する高度衝突における貫通に関する定量的評価を行う．本研究では高速衝突を考慮するために，歪み速度に対応した動的降伏強度を定義する事で，既往の衝突実験結果をまとめて作られた評価式（BRL 式）との比較検討を行った．様々な衝突速度に対応した動的降伏強度の評価式の値を用いることに加え，動的な破談伸びを設定することで評価式と対応した解析結果を得た.

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In this study, we present estimation analysis of flow behavior in shallow water region based on the ensemble Kalman filter FEM. The shallow water equation including the advection term is introduced as the governing equation, and the SUPG method is applied to discretize the governing equation in space. By the combination of the ensemble Kalman filter theory and the FEM, the estimation of the state value distribution considering the time history data of observation value is carried out. As the numerical model, the open channel model is employed.

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In this report, a semi-analytical approach for three dimensional contact problem of two non-conformed, deformable bodies in contact under normal loading is presented. The contact surfaces could be rough or smooth. For plastic deformation, the perfect elasto-plasticity is assumed. Rough surfaces of different roughness profiles can be independently defined on each body surface. The numerical solution is based upon the analytical solution given by Boussinesq-Cerruti integral equations for an elastic half space [1]. Due to the geometry restriction, the bodies in contact are assumed as flat or nearly flat where the radii of curvature is very large as compared to the contact area size. The integral equations applied at each contact body are discretized on a rectangular grid defined at each contact surface and are evaluated by using multilevel and multi-summation technique (MLMS) [2]. In addition to the discretized integral equations, the contact condition and force balance equations in normal direction are imposed. Iterated conjugate gradient method (CGM) [2] is implement to find the displacement and tractions that satisfy the contact conditions. The surface displacement and tractions in normal direction, the real contact area, plastic contact area are obtained under the given conditions.

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An automatic triangular mesh generation method considering the stress singularity near interface edge of bonded structures are proposed, and computational accuracy is evaluated by least square approximation. In addition, examination of inverse analysis for the order of singularity is also carried out. The finite element equation using the Akin singular element is employed in the inverse analysis of the order of singularity.

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In this study, we present the inverse analysis for identification of the hammering signal and the cavity position in non-destructive hammering test. The performance function is defined by square sum of residual between the obtained and the computed sound pressure. Here, the problem is to find the input sound pressure so as to minimize the performance function. The formulation for this problem is carried out by the adjoint variable method, and the numerical simulation of the sound pressure propagation is carried out based on the wave equation and the finite element method. In addition, the identification of the cavity position is also carried out based on the adjoint variable and the finite element methods.

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A Normal Crack in a Functionally Graded Thermal Barrier Coating Bonded to a Homogeneous Elastic Substrate under Transient Thermal Loading

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炭素繊維複合材料を用いた構造の製造技術の高度化を目的として，自動積層技術が注目されている．この自動積層技術を発展させ，繊維を蛇行させて配向させることで構造の座屈強度や有孔引張強度を向上させる研究がおこなわれている．本研究では，このような局所的に異なる繊維配向を有する複合材料の強度向上について検討するための基礎として，任意の繊維配向角を有する複合材料中の損傷を扱える Peridynamics 解析法に基づく損傷解析を検討した．

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Grammatical Evolution (GE), which is one of Evolutionary Computations (EC), is designed to find function or program satisfying the design objective. The candidate solutions are defined as the binary bit-strings. The genotype (bit-string) is translated into the phenotype such as function or program according to the translation rule which is defined in Backus Naur Form (BNF). The aim of this study is to apply GE to the design of LEGO Mindstorms EV3 control program. The designed program applied to the robot in real world after adjusting control parameters for bridging the gap between simulator and real world. As a result, the behavior in real world was roughly equivalent to in simulator.

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This paper introduces a new model formulation for the source term of the conservation equation in three-dimensional interface phenomena, which gives a diffusive solution of the level-set equation coupled with a re-initialization procedure. A gas-liquid interface model including the phase change and surface tension mechanism is derived as normal extension and curvature flow of interface by the new extensional level-set equation.

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Peridigm の入力データを効率よく準備するために、オープンソースのツールと Python を用いて統合支援ツール FRAXST の開発を行った。FRAXST を活用することで手作業によるデータファイルの作成を自動で行う事が可能となったため、変換ミスが無くなり作業時間も大幅に削減できる上、乱数を用いることで粒子配置を乱し初期不整を付加することも可能となった。また Python の拡張モジュールである Cython を組み込むことでデータ変換の更なる高速化を図った。データ変換のみではなく、GUI と連携することで材料特性や境界条件を容易な操作で設定できるようにした。FRAXST の有効性を検証するために平板の衝突破壊解析の例題を用いて検証を行い、平板の破壊現象の再現と初期不整による亀裂進展の差異を確認することができた。

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The aim of this study is to design the cultivation environment scenario in the rice plant cultivation. The use of the neural network determines the prediction model which predicts the yield and the quality of the rice from the environmental scenario. The objective function, which is defined from the yield and the quality, is maximized by changing the scenario of the daily average temperature. The result shows that the temperature before the heading date in Nagoya is too high for the rice Oryza sativa ’Koshihikari’.

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異常粒成長の起源について，これまで様々な機構が提案されている．本報告では，分散粒子起因による異常粒成長の機構解明を目的に Phase-field 法により三次元数値解析を実行した結果について報告する．

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洋上プラント振動モデルに地震荷重をかける際に、地震初期振動に瞬時的に応答できる特性と、大地震が発生する時に高い衝撃振動エネルギー吸収性能を同時に考慮した複合型の動吸振器 Tuned mass damper (TMD) を提案する。さらに、提案した混合型の動吸振器 TMD に対して理論的な分析を行い、その運動方程式をベースとした数値解析と振動実験にようる実測検証を組み合わせて、本文の提案する混合型の動吸振器 TMD の制振解析について詳細な検討を行う As one of the typical offshore structures, located in hostile ocean environments, offshore platforms are exposed to external disturbances such as winds and earthquakes, which generally lead to large oscillation of the system. For an earthquake excitation in which its duration is substantially shorter and traditional TMD did not simultaneously consider the stroke and response delay problems. This study proposed the combined vibration absorber it can combine the advantages of the impact damper with buffer and high response damper against stroke and response delay problems. This paper proposes a combined tuned-mass damper of an offshore platform against stroke energy and response delay problems under the seismic waves. Detailed study will be conducted on the vibration damping analysis of the combined vibration absorber TMD proposed in this paper.

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本報では、反転ねじり型薄肉構造を提案し、部分回転成形法を設計した。部分回転成形法で作った反転ねじり型薄肉構造は成 形特性が良いことがわかる。そして、成形した反転ねじり型薄肉構造は衝突実験をする時、質量についてのエネルギー吸収量が 高くなることが確認できた。

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トラスコアパネルは三角錐を千鳥状に配置した軽量かつ高剛性のパネル構造体であり、通常のプレス成形法によるトラスコアパネルの加工は困難である。この問題を解決するために、多段階順送りプレス成形方法は提案されたが、しかし、トラスコアパネル成形は温間成型で、成形高さが低く、破裂の可能性もある。本文はトラスコアパネルの多段階プレス成形による、トラスコアパネルの成形をシミュレーションした。そして、トラスコアパネル成形用金型を用いて、トラスコアパネルの成形実験及び成形結果の比較についての検討を行った。

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