デジタル認証に向けた構造・複合材技術の研究
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2023年2月~2024年1月)
報告書番号: R23JA1601
利用分野: 航空技術
- 責任者: 青木雄一郎, 航空技術部門事業推進部
- 問い合せ先: 青木雄一郎, 航空技術部門 航空機ライフサイクルイノベーションハブ, デジタル構造材料技術チーム(aoki.yuichiro@jaxa.jp)
- メンバ: 秋山 弘行, 青木 雄一郎, 後藤 真, 平野 義鎭, 久田 深作, 窪田 健一, 神山 晋太郎, 笠原 利行, 淺川 健司, 長尾 馨澄, 中元 啓太, 坂佐井 健悟, 竹田 智, 立石 祥与, 安岡 哲夫, 山田 光一
事業概要
AFP(Automated Fiber Placement)によってCFRP積層板を製造する際に発生する熱変形を予測し, CFRP製品の製造条件を最適化するためのFEMモデルを構築する.
参照URL
なし
JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点
計算コストが高い接触モデルを使用し, 多数の解析を実施する必要があり, 高性能な並列計算能力が必要になるため.
今年度の成果
AFP(Automated Fiber Placement)によってCFRP積層板を製造する際に発生する熱変形を予測するFEMモデルを構築した. 2種類のFEMモデルを考え, 予測精度と解析時間を比較した. 得られた成果を以下にまとめる.
(1)FEMモデル1は, 熱解析から得られるプリプレグ内の温度-時間履歴とCFRPプリプレグの積層過程を考慮してCFRP積層板の熱変形を予測するものである. FEMモデル2は, 温度-時間履歴を無視した簡略化モデルである.
(2)FEMモデル1およびFEMモデル2から予測されるCFRP積層板の変形状態は類似しており, 実験結果と定性的に一致した(図1).
(3)FEMモデル2の計算時間は, FEMモデル1の約1/1000であった(図2).
(4)熱変形の予測精度と計算時間の結果から, FEMモデル2は, CFRP積層板の熱変形を予測する上で有効であることがわかった.
成果の公表
-口頭発表
立石祥与, 山岡正昌,星光, 青木雄一郎, 杉本直, 中村俊哉, AFP-ISC積層による熱可塑性CFRP積層板の 熱応力解析モデルの検討, 第65回構造強度に関する講演会, 松江市, 2022年8月
JSS利用状況
計算情報
- プロセス並列手法: MPI
- スレッド並列手法: OpenMP
- プロセス並列数: 2 – 256
- 1ケースあたりの経過時間: 86400 秒
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.15
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。
計算システム名 | CPU利用量(コア・時) | 資源の利用割合※2(%) |
---|---|---|
TOKI-SORA | 0.00 | 0.00 |
TOKI-ST | 23.88 | 0.00 |
TOKI-GP | 0.00 | 0.00 |
TOKI-XM | 71283.78 | 39.04 |
TOKI-LM | 0.00 | 0.00 |
TOKI-TST | 0.00 | 0.00 |
TOKI-TGP | 0.00 | 0.00 |
TOKI-TLM | 0.00 | 0.00 |
ファイルシステム名 | ストレージ割当量(GiB) | 資源の利用割合※2(%) |
---|---|---|
/home | 248.71 | 0.21 |
/data及び/data2 | 74342.09 | 0.46 |
/ssd | 0.00 | 0.00 |
アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 0.00 | 0.00 |
---|
※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.
ISV利用量
利用量(時) | 資源の利用割合※2(%) | |
---|---|---|
ISVソフトウェア(合計) | 0.00 | 0.00 |
※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(2023年2月~2024年1月)