氏名 : 井澤明浩 (281567025)
所属 : 張研
題目 : 衝突系粒子群のエネルギー散逸過程の推定
概要 :
衝突を伴う粒子群の動的解析では、衝突の度に各粒子の速度を更新しなくてはならない。
厳密に衝突を考慮するためには、衝突判定を行い衝突の度に時間刻み幅を変更した数値計算が行われる。
従って衝突が頻繁に起こる多粒子を扱う系では計算量が膨大になってしまう。
そこでエネルギー散逸過程に着目した場合、粒子のミクロな挙動を必要としないことから少ない計算コストで衝突に伴う系全体のエネルギー散逸を再現できるアルゴリズムを開発することが本研究の目的である。
具体的には土木・粉体工学で利用されている個別要素法の概念を基に、衝突する粒子間をバネとダッシュポットで連結させる。
このモデリングにより、各粒子の非完全弾性衝突によるエネルギー損失をダッシュポットによるエネルギー散逸に置き換えることで散逸していくエネルギー量を等価にすることを図った。
その結果、衝突に伴う時間刻み幅の変更が不要になり、計算コストの削減が期待される。
ただし、本研究の問題設定では反発係数からバネ定数とダッシュポットの粘性係数を同定する必要がある。
本発表ではこれら各パラメータの同定を行うアイディアを紹介し、更に数値実験を通してエネルギー散逸がどの程度再現されているかを報告する。
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