動的空弾制御技術の研究
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2016年4月～2017年3月)
報告書番号: R16J0012
- 責任者: 岩堀 豊(航空技術部門 構造・複合材技術研究ユニット)
- 問い合わせ先: 齊藤 健一(ksaitoh@chofu.jaxa.jp)
- メンバ: 齊藤健一, ハミドレザ・ケイランディシュ
- 利用分類: 航空分野(航空機, 機体構造)
概要
音速付近では航空機の翼等が破壊に至るフラッタと呼ばれる振動現象が起きやすくなるが, 一方比較的振幅の小さなリミットサイクル振動(LCO)となることが知られる. 風洞試験によりこれらの特性を把握し, また数値解析精度を向上しこれらの現象をシミュレーションにより再現できるようにするとともに, 舵面を駆動してLCOの発生を抑制する技術を開発する.
目的
遷音速領域を対象とした空力弾性特性の補償にかかる構造ペナルティ(重量増加等)を軽減する.
目標
遷音速領域で発生するリミットサイクル振動(LCO)の特性を明確にし, 能動制御によりLCO発生速度を15%以上上昇させる.
参照URL
なし
スパコンの用途
風洞試験データに基づきリミットサイクル振動特性, 舵面非定常空気力解析精度の検証・向上を行う. シミュレーションによりLCO制御性能を確認する.
スパコンの必要性
制御対象数学モデルの構築にCFDシミュレーションを要するとともに, 風洞試験等では模型製作が困難な場合がありCFDシミュレーションを用いた実証体系を要する.
今年度の成果
一般的な状態空間モデルによる制御則を組み込んでシミュレーションできるようCFDコードを改修した(Fig.1). 制御舵面(エルロン)を有する超音速機型の主翼模型用格子を作成した. (Fig.2). 非定常空気力解析精度検証のため, DLRとの共同研究用舵面付き風試模型(NLR-7301)の解析用格子を模型形状実測データに基づき作成した(Fig.3).
Fig.1:制御モデルブロック線図
Fig.2:制御舵面用格子
Fig.3:NLR-7301模型用格子
成果の公表
なし
計算情報
- 並列化手法: プロセス並列
- プロセス並列手法: MPI
- スレッド並列手法: 非該当
- プロセス並列数: 96
- プロセスあたりのスレッド数: 1
- 使用ノード数: 3
- 1ケースあたりの経過時間(時間): 3
- 実行ケース数: 4
利用量
総仮想利用経費(円): 15,194
内訳
| 計算システム名 | コア時間(コア･h) | 仮想利用経費(円) |
|---|---|---|
| SORA-MA | 5,152.20 | 8,474 |
| SORA-PP | 84.10 | 718 |
| SORA-LM | 80.39 | 1,808 |
| SORA-TPP | 0.00 | 0 |
| ファイルシステム名 | ストレージ割当量(GiB) | 仮想利用経費(円) |
|---|---|---|
| /home | 3.97 | 12 |
| /data | 562.03 | 1,708 |
| /ltmp | 813.80 | 2,473 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 仮想利用経費(円) |
|---|---|---|
| J-SPACE | 0.00 | 0 |
注記: 仮想利用経費=2016年度設備貸付費用の単価を用いて算出した場合の経費
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2016年4月～2017年3月)