著者
池端 昭夫 吉田 慎也 肖 鋒
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第62回理論応用力学講演会
巻号頁・発行日
pp.56, 2013 (Released:2013-03-26)

TOTOでの衛生陶器商品の開発を目的とし、高精細な三次元気液二相流体シミュレーションのためのナビエ・ストークス方程式解法を導き出した。ナビエ・ストークス方程式はフラクショナル・ステップ法により、移流方程式と非移流方程式に分解される。さらに流体率のための移流方程式は精度よく計算される必要がある。全ての移流方程式は、我々が提案するマルチ・モーメント・有限体積法「UTI-VSIAM3」により計算され、またUTI-VSIAM3によって計算された流体率の移流方程式で生じた数値拡散は、我々が提案している「STAA法」により補正される。これらの計算手法は簡潔であるため、我々のシミュレーションプログラムは「TSUBAME」とよばれる東京工業大学のGPGPUスーパーコンピュータに適用して高い計算効率を達成した。
著者
江村 篤裕
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第52回理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
pp.314, 2003 (Released:2003-03-25)

マウンテンバイクに使用されるディスクブレーキには1kHzの鳴きと,500Hzのビビリが発生する.この発生メカニズムを実験的に解明した結果,鳴きはロータ面内方向の負の勾配による摩擦自励振動であること,ビビリは鳴き現象にロータ面外方向の振動がロータの温度上昇に伴って重なり合った現象であることが明らかになった.
著者
神部 勉
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第53回理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
pp.66, 2004 (Released:2004-03-25)

完全流体の運動の変分原理を、ゲージ理論にもとづいて構成する。流体運動に対して、ガリレイ変換不変のラグランジュ関数を定義し、並進対称性および回転対称性に対してgauge principleを適用して、より完全な形の variational formulation を構成する。ハミルトンの原理から、(圧縮性の)オイラーの運動方程式が導かれる。キーポイントは、ラグランジュ微分とゲージ原理との関係である。このformulation から、各対称性に対するネーサーの定理として、運動量保存則、角運動量保存則が導かれる。また、粒子置換不変性から、渦度方程式、循環定理等も導かれる。この formulation が物理的に首尾一貫した変分原理となっていることを報告する。
著者
岩津 玲磨 鶴 秀生
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
vol.57, pp.205, 2008

屋内音響解析に用いられる時間領域音響計算法の改良を目的として、シンプレティック積分法と最適化コンパクト差分法を1次元、2次元ベンチマーク問題に適用、既存法、他の方法と比較した結果を報告する。 シンプレティック積分法はルース、吉田、サンセルナによる公式を使用してガウシアンの移流問題を計算した。ベンチマークの結果によると、屋内音響計算が対象とする分解能領域では3段階3次ルース法が最も精度/計算コストの面で良好であると思われた。 コンパクト差分法は通常良く用いられる6次精度のものよりも係数を調整した最適化公式の方が若干良い成績を示した。境界公式はその性質から大幅な改良は見込めないが、係数調整の効果について報告する。 以上の現段階で最適であった方法の組み合わせによって2次元の波面反射、散乱などの問題を計算した結果と時間領域屋内音響計算の計算規模と精度などについて検討する。
著者
斎藤 正也 井元 清哉 山口 類 宮野 悟 樋口 知之
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第63回理論応用力学講演会
巻号頁・発行日
pp.51, 2014 (Released:2015-02-24)

インフルエンザに対する効果的な介入や注意喚起を行うためには、数理モデルを活用した流行予測が欠かせない。感染伝播ダイナミクスを考慮した日本全国の流行モデルを構成する場合、都市間相互の影響を取り入れるのは自然と考えられるが、定点動向調査結果に見られる複数地域での同期した感染者急増はそのことを支持している。そこで、本研究では都市間相互の影響を考慮したモデルの候補として、確率的に要素(地域)間の結合を取り入れた、連結SIRモデルを候補モデルとし、47都道府県での週毎の定点当感染者数を同化することで連結の強さを決めるパラメータを推定する。パラメータ推定にはMCMCを用い、各パラメータ設定での尤度評価を軽量に保つために、カルマンフィルタを適用可能にする近似を行った。また、地域毎の感染者数時系列は、連結強度の推定に十分な情報を持たないと考えられるため、地域間の人の移動件数の統計である都道府県間流動表を推定の事前分布の設計に用いた。
著者
藤原 宏志
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第53回理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
pp.78, 2004 (Released:2004-03-25)

逆問題に現れる第一種積分方程式に対しては、そこに含まれる積分作用素の特異系を用いることで解を構成することができる。これは Picard の公式として知られる。しかし限られた積分核を除き、この特異系を具体的に得ることは理論的にも数値的にも困難であったため、従来、Picard の方法による解の構成は期待されなかった。本講演では、近年提唱された数値特異値分解を Picard の公式に適用することによる第一種積分方程式の数値解の構成を紹介する。
著者
斎藤 正也 井元 清哉 山口 類 宮野 悟 樋口 知之
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
vol.63, 2014

インフルエンザに対する効果的な介入や注意喚起を行うためには、数理モデルを活用した流行予測が欠かせない。感染伝播ダイナミクスを考慮した日本全国の流行モデルを構成する場合、都市間相互の影響を取り入れるのは自然と考えられるが、定点動向調査結果に見られる複数地域での同期した感染者急増はそのことを支持している。そこで、本研究では都市間相互の影響を考慮したモデルの候補として、確率的に要素(地域)間の結合を取り入れた、連結SIRモデルを候補モデルとし、47都道府県での週毎の定点当感染者数を同化することで連結の強さを決めるパラメータを推定する。パラメータ推定にはMCMCを用い、各パラメータ設定での尤度評価を軽量に保つために、カルマンフィルタを適用可能にする近似を行った。また、地域毎の感染者数時系列は、連結強度の推定に十分な情報を持たないと考えられるため、地域間の人の移動件数の統計である都道府県間流動表を推定の事前分布の設計に用いた。
著者
小林 保
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第51回理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
pp.116, 2001 (Released:2002-05-10)

構造力学における荷重は単位の異なる3種類がある。超関数を用いればこれらを統合して表示でき、集中力はディラック関数の特異点で表示される。超関数の理論は、ディラック関数の特異点について、「関数値は存在しない。」と説明するのみであり、集中力の存在感が希薄になっている。筆者は、超関数の特異点の特徴を「定積分の集中」と把握することを提案する。これを用いて、「関数擬値」を定義し、「材軸線に沿う座標と関数擬値の対応」により、荷重の分布を表示する。
著者
長谷川 光弘 清水 健介 須藤 誠 木田 哲量 加藤 清志 高野 真希子
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
vol.55, pp.326-326, 2006

コンクリートは凍結融解作用や乾湿潤作用に伴い、環境水の微小水循環により中性化が加速され、かつ、そのアルカリ度の希薄化を定量化した。さらに、コンクリート組織中の欠陥界面に半透膜モデルを設定し、環境水の吸排水の可能性をファントホッフ効果によるものと論じた。本報では、仮想仕切版(す焼板)を介し、清水プールと高濃度アルカリ溶液プールのそれぞれの濃度平衡を定式化し、かつ、浸透速度を逆解析的に求め得ることを明らかにした。
著者
遠藤 洋一 ゼブ ムハッマド ファラク 木俣 孝裕 太田 匡則 前野 一夫
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
vol.60, pp.229-229, 2011

近年の車両技術の向上による在来線の高速化に伴い,列車がトンネルに高速で突入することにより発生するトンネル圧力波の問題が報告されている.しかしながら,在来線におけるトンネル圧力波の研究はほとんど行なわれていない.そこで,在来線最高速の160km/hで走行している在来線特急「はくたか」に着目し,車両図面を基に2種類の実験用の軸対称模型を製作し,高圧ガスにより加速走行される小型の列車模型発射装置を用いて,列車模型をトンネル模型に突入させた時の圧力波の取得実験を行い,圧力波の形成と伝播の様子を捉え,圧力上昇・圧力勾配の比較を行なった.また,トンネル模型中間部に駅・信号場模型を設置した際のトンネル内の圧力波変動を計測し,列車およびトンネル断面積の比が圧力波の伝播過程に及ぼす影響と圧力波の駅・信号場模型通過後の圧力変化について調べた.
著者
長尾 大道 小林 直樹 深尾 良夫 冨澤 一郎 樋口 知之
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第61回理論応用力学講演会
巻号頁・発行日
pp.47, 2012 (Released:2012-03-28)

大地震が起こった際には、それによって励起された波動が電離層内を伝搬していくことが、観測的に示されている。著者はこれまでに、固体地球‐大気結合系1次元モデルのノーマルモードを利用した数値シミュレーションにより、2008年に起こった岩手・宮城内陸地震によって励起された気圧変動を説明することに成功した。本研究では同じ手法を用いることにより、やはり同地震の際に菅平のHFドップラー観測で捉えられた電離層の上下変動を、中性大気を伝搬する音波波動として理解できることを示した。講演においては、他の地震の場合に得られたさらに多くの観測点で得られたHFドップラーデータを総合的に解析することにより、大地震によって励起される大気変動の時空間構造を包括的に理解することを目指す。
著者
田中 英紀 都井 裕 前田 一成 酒井 貴洋
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第54回理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
pp.117, 2005 (Released:2005-04-08)

コンクリートの損傷破壊挙動に対し、Drucker-Pragerの降伏条件を用いた弾塑性損傷構成式を定式化し、2次元有限要素解析プログラムにインプリメントした。コンクリートの材料試験結果から構成式中のパラメータを決定し、コンクリート構造要素の破壊挙動の有限要素解析を実施した。さらに、解析結果と実験結果の対応について考察した。
著者
前野 一夫 太田 匡則 大村 一弥 遠藤 洋一
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第58回理論応用力学講演会
巻号頁・発行日
pp.96, 2009 (Released:2009-10-22)

近年の車両性能の向上による在来線の高速化に伴い,トンネル圧力波の問題が報告されている在来線特急の走行速度(130~160km/h)に着目し,車両図面を基に2種類の実験用の軸対称模型を製作し,高圧ガスにより加速走行される小型模型実験装置を用い,列車模型をトンネル模型に突入させる実験を行った.列車模型がトンネルに突入した際のトンネル内の圧力波変動を計測し,圧力波の形成と伝播の様子を捉え,圧力変化・圧力勾配の比較を行う.また,トンネル模型中間部に駅模型を設置した際のトンネル内の圧力波変動を計測し,トンネル断面積の変化が圧力波の伝播に及ぼす影響について調べた.
著者
原田 晋
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第58回理論応用力学講演会
巻号頁・発行日
pp.6, 2009 (Released:2009-10-22)

International Maritime Organization (IMO) had discussed for developing the harmonized requirements for ships navigating in ice covered waters from middle of 90’s and issued the “Guidance for Ships Operating in Arctic Ice Covered Waters” as MSC (Maritime Safety Committee) / Circ. 1056 and MEPC (Marine Environment Protection Committee) / Circ. 399, in 2002. After that, the International Association of Classification Society (IACS) issued the Unified Requirements (URs) for Polar Class Ships in 2006 in order to supplement the provisions regarding a hull structure and a machinery mentioned in the IMO Guidance. This paper describes the summaries of the IACS URs.
著者
勝山 智男 清野 健 渕上 信子
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第51回理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
pp.225, 2001 (Released:2002-05-10)

水道の蛇口から滴る水滴の落下現象は、身近なカオスの例として良く知られている。この滴の落下運動を、高速ビデオカメラによる画像解析と流体力学的数値実験の両面から解析した。それにより、従来の落下間隔時系列解析からのみでは得られなかった、低次元ストレンジアトラクタの構造が明らかになった。得られた結果は、これまで多くの実験で観測されてきたこの系の複雑な振舞に低次元写像力学系としての系統的な説明を与える。
著者
本江 哲行 佐藤 秀紀 岩田 佳雄 小松崎 俊彦
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第52回理論応用力学講演会 講演論文集
巻号頁・発行日
pp.202, 2003 (Released:2003-03-25)

ゴルフボールの飛距離に影響を与えるスピンに関する研究が多く行われているが,ロフト角,摩擦係数,反発係数,ボールの慣性モーメントなどのパラメータが衝突中のスピンに与える影響が明確になっていない. そこで,本研究では,先に提案したボールの材料の物性値と形状を考慮できる衝突モデルを用い,滑りと回転を考慮するために衝突モデルにスライダーと接線方法のばねを付加し,ゴルフボールとフェイスの斜め衝突のシミュレーショを行う.そして,ロフト角や摩擦係数,反発係数,慣性モーメントなどのパラメータと衝突特性の関係を調べる.
著者
田中 智行 上田 秀哉 岡澤 重信
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第62回理論応用力学講演会
巻号頁・発行日
pp.17, 2013 (Released:2013-03-26)

X-FEM は,エンリッチ関数を導入することで FEM での解析モデル作成に関する手間を軽減させる解析手法である.き裂のような不連続性や激しい応力集中などを表現するには効率的な手法として知られる.X-FEMを用いた弾性き裂解析では,一般的にはき裂の応力特異性を表現する4つのエンリッチ関数を使用する.しかし,この方法ではき裂先端の各節点に多数の自由度が付加されるため解析に時間を要する.そこで,用いる基底関数を1つにして,き裂先端の局所的変動を効率的に近似できるウェーブレット関数を組み合わせることで高精度化を図る.この方法を用いれば弾塑性破壊力学問題に拡張した場合でもき裂先端の変位場を効率的に表現できる可能性がある.本発表では,これらの検討項目に関する問題点の検証,数値解析を実施し,本手法の妥当性について報告する.
著者
澤田 秀夫
出版者
日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
雑誌
理論応用力学講演会 講演論文集 第56回理論応用力学講演会
巻号頁・発行日
pp.65, 2007 (Released:2007-07-18)

矢の飛翔に直接関与する空力特性を知るため、JAXA 60cm磁力支持天秤装置を用いて、直径10mm長さ750mmと極めて細長く、頭部のみが異なる2種類の軸対称物体の抗力、揚力、ピッチングモーメントを、風速7m/sから40m/sまでの範囲で測定した。その結果、円錐頭部を持つ極長物体では境界層遷移に伴う抵抗係数の急増、総流翼型に観られる低抵抗状態も観測できた。また、鈍頭円柱の場合には直径を基準長にしたレイノルズ数で5000から25000までの抗力係数は単調な依存性を示すことが確認された。計測データの合理性から、磁力支持天秤装置を用いることで、矢の様な極めて細長い物体の空力測定が可能であることが判った。