JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2020年4月～2021年3月)

報告書番号: R20JH2900

利用分野: 事業共通

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• 責任者: 上森規光, 安全・信頼性推進部
• 問い合せ先: 角 有司 JAXA安全・信頼性推進部(kado.yuji@jaxa.jp)
• メンバ: 角 有司, 中川 貴文, 上松 千陽, 小瀬村 大亮

事業概要

JAXAが開発した品質工学ツール(JIANT)と, 京大生存圏研究所が所有する木造建築耐震シミュレータwallstatを活用し, 試験とシミュレーションの合わせこみ(データ同化)の研究を行っている. 本研究は, JAXA-京都大学ー奈良女子大の共同研究によって進められている.

参照URL

https://aerospacebiz.jaxa.jp/mission-assurance-support/knowledge01/ 参照.

JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点

スパコンを利用する目的は, 計算の高速化である. wallstatの計算は一般的なPCでは1ケース40分かかる. 品質工学ツールでは, 例えば1回のケーススタディで6000回の計算を行う場合は, トータルで160日かかる計算となるが, スパコンを利用することで数時間で完了できる事となる.

今年度の成果

京大生存圏研究所との共同研究として, 2階建て木造建築の試験結果とシミュレーションの合わせこみを行った(Fig1). 品質工学を利用し, た14641ケースの網羅的な計算を行った.

これは, 11の12乗かける11の12乗回(99𥝱8497垓3000京回)の計算と同等の網羅性を確保しつつ簡略化して行っているものである(Fig.2).

通常のPCでは1ケース15分程度かかるため, 逐次処理では152日かかるが, JSS3で1000ケースを並列処理することで, 約3時間で完了した. 結果としては, 周期や最大値などが一致していない状況であったが, 1ケースの試行でほぼ一致する結果が得られた(Fig.3).

良好な結果が得られたため, 建築学会, 木材学会等への学会発表を行った.

図1: 対象とする実験概要

図2: JSS3によるデータ同化

図3: 結果:高精度な合わせ込みの実施

成果の公表

-査読なし論文

第71回日本木材学会大会(東京大会)

木造住宅地震時応答解析の品質工学の考えに基づくデータ同化

難波宗功, 中川貴文, 五十田博, 角有司

-招待講演

ターボ機械協会第147回セミナー,2020.6.19

「設計技術・設計手法のあれこれ(事例紹介と解説)」

品質工学ツールを用いたロバスト設計の実践事例

角有司

品質工学会企業交流会2020, 2020.9.4

JAXAのロバスト設計ハンドブックの概要と今後の適用について

角有司

-口頭発表

ISIDフォーラム2020, 2020,10.30

品質工学を利用したMMX着陸シミュレーションのロバスト性評価

角有司

JSS利用状況

計算情報

• プロセス並列手法: 非該当
• スレッド並列手法: 非該当
• プロセス並列数: 1
• 1ケースあたりの経過時間: 7200 秒

JSS2利用量

総資源に占める利用割合※1(%): 0.09

内訳

JSS2のシステム構成や主要な仕様は、JSS2のシステム構成をご覧下さい。

※1 総資源に占める利用割合：3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.

※2 資源の利用割合：対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.

JSS3利用量

総資源に占める利用割合※1(%): 1.44

内訳

JSS3のシステム構成や主要な仕様は、JSS3のシステム構成をご覧下さい。

※1 総資源に占める利用割合：3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.

※2 資源の利用割合：対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2020年4月～2021年3月)