JP5844165B2 - 解析装置 - Google Patents
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Description
ユーザは、解析対象として、歯車や円板などの回転対称性を有する現実の物体を選択する。ユーザは解析装置や他の演算装置を使用して、解析対象の形状と同等な形状を有する対象領域を3次元の仮想空間内に生成する。ユーザは、生成された対象領域の中に、MD法における粒子すなわち現実世界の原子または分子に対応する粒子を複数配置する。一例では、配置する粒子の数はアボガドロ数程度となる。
なお、配置された複数の粒子からなる系に対してユニットセルを定義し、定義されたユニットセルに含まれる粒子からなる系に変換則を適用してもよい。
ここではユーザは第2境界面314を第2平面308の一部として定義しているが、これに代えて、第1境界面312を回転軸304の周りで反時計回りに90度(360度の4分の1の角度)だけ回転させることにより得られる面を第2境界面314として定義してもよい。
数値演算部118は、レプリカ粒子生成部126と、力演算部128と、粒子状態演算部130と、状態更新部132と、終了条件判定部134と、境界移動部120と、を含む。
なお、状態更新部132は、ユニット粒子情報保持部112を更新する代わりに、粒子状態演算部130によって演算された位置および速度をユニット粒子情報保持部112に追記してもよい。
図4は、解析装置100における一連の処理の一例を示すフローチャートである。ユニットセル取得部114は、ユーザにより定義されたユニットセルの情報を取得する(S202)。ユニット粒子系取得部116は、ユーザにより定義されたユニット粒子系の情報を取得する(S204)。レプリカ粒子生成部126は、各ユニット粒子に対応するレプリカ粒子を生成する(S206)。力演算部128は、各ユニット粒子に働く力を演算する(S208)。粒子状態演算部130は、粒子の運動方程式に基づき、各ユニット粒子の速度および位置を演算する(S210)。状態更新部132は、各ユニット粒子の位置および速度を更新する(S212)。状態更新部132は、ユニットセルの外にユニット粒子が存在するか否かを判定する(S214)。存在する場合(S214のY)、状態更新部132は外に出た粒子の位置および速度を回転させ(S216)、処理をステップS214に戻す。存在しない場合(S214のN)、終了条件判定部134は、終了条件が満たされるか否かを判定する(S218)。終了条件が満たされない場合(S218のN)、境界移動部120はユニットセルの境界面を移動させ(S220)、処理をステップS206に戻す。終了条件が満たされる場合(S218のY)、表示制御部122は演算結果をディスプレイ104に表示させる(S222)。
図5(a)、(b)は、被加工物に対応するユニット粒子系400および加工物に対応する加工物粒子モデル402を示す模式図である。図5(a)は斜視図、図5(b)は上面図である。被加工物は円板形状を有しており、ユニットセル404の中心角Kは36.5度である。被加工物は加工物に向けて所定の速さで移動する。これに対応して、ユニットセル404の第1境界面406および第2境界面408には、回転軸410から加工物粒子モデル402の中心に向かう向きに同じ大きさの速度が設定される。
Claims (3)
- 解析対象の対称性を反映した周期境界条件におけるユニットセルを取得するセル取得部と、
前記セル取得部によって取得されたユニットセル内の複数の粒子を含む系を取得する粒子系取得部と、
前記粒子系取得部によって取得された系の各粒子の運動を支配する支配方程式を周期境界条件の下で数値的に演算する数値演算部と、を備え、
解析対象は回転対称性を有し、
前記セル取得部は、回転軸から半径方向に延びる第1境界面と、第1境界面を回転軸の周りで360度のN分の1(Nは2以上の自然数)の角度で回転させることにより得られる第2境界面と、により挟まれる領域をユニットセルとして取得し、
前記数値演算部は、演算の過程で、第1境界面および第2境界面を同じ向きで移動させることを特徴とする解析装置。 - 前記粒子系取得部によって取得された系は繰り込み群分子動力学法を使用して繰り込まれた系であることを特徴とする請求項1に記載の解析装置。
- 解析対象の対称性を反映した周期境界条件におけるユニットセルを取得する機能と、
取得されたユニットセル内の複数の粒子を含む系を取得する機能と、
取得された系の各粒子の運動を支配する支配方程式を周期境界条件の下で数値的に演算する機能と、
演算の過程で、解析対象の移動を模するようにユニットセルの境界を移動させる機能と、をコンピュータに実現させ、
解析対象は回転対称性を有し、
前記セルを取得する機能は、回転軸から半径方向に延びる第1境界面と、第1境界面を回転軸の周りで360度のN分の1(Nは2以上の自然数)の角度で回転させることにより得られる第2境界面と、により挟まれる領域をユニットセルとして取得し、
前記演算する機能は、演算の過程で、第1境界面および第2境界面を同じ向きで移動させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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