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飛行安定性予測技術の研究開発

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: R23JDA201G26

利用分野: 航空技術

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  • 責任者: 中北和之, 航空技術部門航空環境適合イノベーションハブ
  • 問い合せ先: 小島良実(kojima.yoimi@jaxa.jp)
  • メンバ: 小澤 賢翁, 小島 良実, 齋木 英次

事業概要

航空機が飛行する際の安定性の確保は, 安全な飛行を達成するために必要不可欠である. 本事業では, 数値シミュレーションによる航空機の安定性予測技術の高度化を目的とし, 数値シミュレーション結果の検証と計算技術の改良に取り組む.

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

安定性解析に必要とされる非定常シミュレーションには多くの計算資源が必要であり, データ量も多い. このようなシミュレーションの実行と結果の分析はスーパーコンピュータを用いて初めて可能になる.

今年度の成果

高運動航空機のロール方向不安定性を解析するため, 航空機模型を強制振動させる非定常数値シミュレーションを実施した. 乱流計算にはSpalart-Allmarasモデルベースのdelayed detached eddy simulation法を用いた. 主翼上面の非定常流れ場を可視化・分析したところ, 衝撃波とはく離域の干渉により, ロール方向不安定が発生していることがわかった.

図1(ビデオ): 主翼上面において衝撃波(青コンター)とはく離域(赤コンター)が干渉する様子

成果の公表

-口頭発表

1) 小島 良実, 日高 亜希子, 永井 伸治, 遷音速におけるSDM形状ロール不安定現象の数値解析, 第56回流体力学講演会/第42航空宇宙シミュレーション技術シンポジウム, 2023.

2) Yoimi Kojima, Akiko Hidaka, Shinji Nagai, “Numerical Analysis of Uncommanded Lateral-Directional Motions of SDM in Transonic Flow,” AIAA SciTech Forum 2024, 2024.

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: 非該当
  • プロセス並列数: 1152 – 3456
  • 1ケースあたりの経過時間: 300 時間

JSS3利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 1.56

 

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。

計算資源
計算システム名 CPU利用量(コア・時) 資源の利用割合※2(%)
TOKI-SORA 42317253.84 1.91
TOKI-ST 8845.67 0.01
TOKI-GP 0.00 0.00
TOKI-XM 80.08 0.04
TOKI-LM 246.63 0.02
TOKI-TST 0.00 0.00
TOKI-TGP 0.00 0.00
TOKI-TLM 0.00 0.00

 

ファイルシステム資源
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 37.73 0.03
/data及び/data2 34326.12 0.21
/ssd 386.15 0.04

 

アーカイバ資源
アーカイバシステム名 利用量(TiB) 資源の利用割合※2(%)
J-SPACE 26.78 0.10

※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

ISVソフトウェア資源
利用量(時) 資源の利用割合※2(%)
ISVソフトウェア(合計) 25.59 0.01

※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)