概要

私達の研究目的は、開発した高精度な流体構造連成(FSI)の計算技術を用いて、21世紀における多くの主要技術領域(バイオテクノロジー・宇宙工学・エネルギー科学など)において重要な貢献を続けていくことです。
私たちはこれらの技術領域において、今後FSIモデリング技術が信頼性の高い数値解析と性能評価および両者の相関関係の研究により、新しい解決策や新しい構造をもたらすことにより、その発展おいて大きな役割を担っていくと考えています。私達の研究目的はその役割を果たすことです。
それにはこれまで解決してきた数より、さらに多くの計算的技術課題に対処していくことが必要となるでしょう。
これらの課題を解決していくために必要な新しいモデリング技術を工夫をこらして発展させていくこともまた、研究テーマの一つです。


  • 佐々木がUSACM Conference on Isogeometric Analysis and Meshfree Methodsで発表予定
    ”Estimation of Arterial ElementBased ZeroStress State with T-Splines Wall Discretization” というタイトルで発表します。 Takafumi Sasaki*, Kenji Takizawa, Tayfun Tezduyar USACM Conference on Isogeometric Analysis and Meshfree Methods, Estancia La Jolla Hotel and Spa, Technical Session #13-5: Application of IGA and Meshfree Methods to Coupled Problems and Contact, 10:30 — 10:50
  • 滝沢がUSACM Conference on Isogeometric Analysis and Meshfree Methodsで発表予定
    ”Aorta and Heart Valve Flow Analysis with the Space-Time Topology Change (ST-TC) Method and NURBS in Space” というタイトルで発表します。 Kenji Takizawa*,Takuya Terahara, Hiroaki Uchikawa, Tayfun E. Tezduyar USACM Conference on Isogeometric Analysis and Meshfree Methods, Estancia La Jolla Hotel and Spa, Technical Session #13-5: Application of IGA and Meshfree Methods to Coupled Problems and Contact, 9:00 — 9:30
  • Flapping-wing aerodynamics with wing clapping
    本可視化は、羽ばたき羽根が完全に閉じることを再現した解析のヘリシティーを表している。 羽根が完全に閉じると、拍手と同様に急激に早い流れが生じ推進力を得ることができる。 この解析には厚みゼロの羽根を再現しているため、極めて小さい空間に4つの表面が存在する。 このような解析は物体適合格子を使ったST-TC法ならではの極めて特殊なものである。 詳細は、論文をご覧ください。
  • Fluid mechanics computation of heart valve
    We present computation for an aortic valve with coronary arteries. The computation demonstrates that the ST-TC method can bring interface-tracking accuracy to fluid mechanics of heart valve, and can do that with computational practicality. See more details .
  • はばたき羽根周囲の流体解析
    Computation of the aerodynamics of locust flapping wings. The prescribed motion and deformation of the locust wings are based on digital data extracted from the videos of the locust in a wind tunnel. (T*AFSM)
  • 動脈瘤の有無
    FSI modeling of a carotid artery with an aneurysm and with the aneurysm removed. The artery shape is determined by locally varying fluid traction, which are in turn determined by a blood circulation model of the downstream pressure. (T*AFSM)
  • 脳動脈瘤 (4分岐)
    FSI modeling of a cerebral artery with an aneurysm. The artery shape is determined by locally varying fluid tractions, which are in turn determined by a blood circulation model of the downstream pressure. (T*AFSM)
  • 脳動脈瘤
    FSI modeling of a middle cerebral artery with an aneurysm. The artery shape is determined by locally varying fluid tractions, which are in turn determined by a blood circulation model of the downstream pressure. See more details T*AFSM.


  • 金井の研究が第57回科学技術週間 科学技術の「美」パネル展に選出
    金井太郎の応募作品「火星でのDisk-Gap-Bandパラシュート」が第57回科学技術週間 科学技術の「美」パネル展に選出されました。 平成28年4月18日(月)〜28日(木)に文部科学省 情報ひろば (旧文部省庁舎 1Fラウンジ)に展示されます。 詳細はこちらの最下端「ラウンジ」をご参照ください。
  • クラスターパラシュート(2機)
    Cluster of the Orion Spacecraft main parachutes. We are using FSI modeling to evaluate the performance of two-parachute clusters. We found that the location of the parachute-payload connection point is an important factor in cluster dynamics. (T*AFSM)
  • パラシュートの展開
    Disreefing of the Orion Spacecraft main parachute. Disreefing from Stage 2 to full open.
  • クラスターパラシュート(3機)
    Cluster of the Orion Spacecraft main parachutes. We are using FSI modeling to evaluate the performance of three-parachute clusters. (T*AFSM)
  • NASAリングセールパラシュート(詳細解析)
    Detailed fluid dynamics computation of a ringsail parachute for the Orion project. The ringsail parachute is a very complex geometry because it has several gaps and holes that contribute to geometric porosity. The geometric porosity affects aerodynamic performance including vertical descent speed and gliding characteristics of the parachute. This computation includes all gaps and holes to ...
  • NASA Orion宇宙船用パラシュート
    Flow visualization around a ringsail parachute using massless particles. FSI modeling of a ringsail parachute for the Orion project. This parachute is the original design and the performance is in good agreement with drop tests carried out by NASA. (T*AFSM)
  • NASAリングセールパラシュート
    Flow visualization around a ringsail parachute using massless particles. This is a design study. Removing the fifth ring makes the parachute more stable. See more details T*AFSM.


  • 大森がThe 11th Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing (PSFVIP11)で発表予定
    “High Spatial and Temporal Resolution Computational Analysis of Flow Between an Engine Cylinder and Moving Piston” というタイトルで発表します。 Masaya Omori, Takashi Kuraishi, Kenji Takizawa, Tayfun E. Tezduyar PSFVIP11 Kumamoto University 12/3 Physiological/Biological flow 10:20-11:50
  • 倉石が19th International Conference on Finite Elements in Flow Problems (FEF 2017)で発表予定
    ”Tire Aerodynamic Analysis and Verification with the Space-Time Slip Interface Topology Change Method and Isogeometric Discretization” というタイトルで発表します。 Takashi Kuraishi, Kenji Takizawa, Tayfun E. Tezduyar FEF2017 Sapienza University, Fluid–Structure Interaction (FSI) I, 10:00 — 10:20
  • 岡村・大森・金子・塩崎・長岡が第30回数値流体シンポジウムの3日目に発表予定
    第30回数値流体力学シンポジウム3日目の発表予定は以下の通りです。 フィルターを解像した排ガス浄化装置内流れ解析による入口旋回流の影響 岡村 遼樹、大原 崇裕、乙黒 雄斗、滝沢 研二、Tayfun E. Tezduyar OS3-5 エネルギーに関連する流れ、A09-1 12/14 (水) 9:30〜9:50@タワーホール船堀、東京       Flow Analysis of an Engine Cylinder and Moving Piston with the Space–Time Isogeometric Method 大森 正也、倉石 孝、滝沢 研二、Tayfun E. Tezduyar OS3-5 エネルギーに関連する流れ、A09-3 12/14 (水) 10:10〜10:30@タワーホール船堀、東京               流体機会内の紐の挙動と滞留時間 金子 真之、望月 寛己、新井 一真、滝沢 研二、Tayfun E. Tezduyar OS3-5 エネルギーに関連する流れ、A10-2 12/14 (水) 11:20〜11:40@タワーホール船堀、東京       大動脈弁の周囲流れ解析と実験による検証 塩崎 健介、寺原 拓哉、佐々木 崇史、滝沢 研二、Tayfun E. Tezduyar OS3-2 種々の連成問題、C10-3 12/14 (水) 11:40〜12:00@タワーホール船堀、東京       ターボチャージャーの評価: 脈動流とマニフォールドを考慮したタービン解析 長岡 謙一郎、乙黒 雄斗、滝沢 研二、Tayfun E. Tezduyar OS3-5 エネルギーに関連する流れ、A10-4 12/14 ...
  • 田中・倉石が第30回数値流体シンポジウムの2日目に発表予定
    第30回数値流体力学シンポジウム二日目の発表予定は以下の通りです。 圧縮性流体領域におけるリボンパラシュート解析 田中 達也、金井 太郎、滝沢 研二、Tayfun E. Tezduyar OS3-3 輸送用機械に関連する流れ、E06-3 12/13 (火) 10:10〜10:30@タワーホール船堀、東京       Tire Aerodynamic Analysis and Verification with the Space–Time Slip Interface Topology Change(ST-SI-TC) Method and NURBS in Space 倉石 孝、滝沢 研二、Tayfun E. Tezduyar OS3-3 輸送用機械に関する流れ、E08-4 12/13 (火) 14:40〜15:00@タワーホール船堀、東京
  • 大原が日本機械学会 第94期流体工学部門講演会で発表予定
    “フィルターを含む排気システムのマルチスケール熱流体解析” というタイトルで発表します。 大原 崇裕、乙黒 雄斗、滝沢 研二、Tayfun Tezduyar 日本機械学会 第94期流体工学部門講演会 山口大学、山口 OS1-3 管内流・内部流、0115、13:00~14:15
  • 倉石がUSACM Conference on Isogeometric Analysis and Meshfree Methodsで発表予定
    ”Tire Aerodynamic Analysis with the Space-Time Slip Interface Topology Change (ST-SI-TC) Method and NURBS in Space” というタイトルで発表します。 Takashi Kuraishi*, Kenji Takizawa, Tayfun E. Tezduyar USACM Conference on Isogeometric Analysis and Meshfree Methods, Estancia La Jolla Hotel and Spa, Technical Session #8-3: Industrial Applications of IGA and Meshfree Methods, 15:10 — 15:30
  • ディスクブレーキの熱流体解析および熱伝導解析
    熱流体解析により、回転速度に応じた熱伝達係数を計算し、それらを用いた熱伝導解析によりディスクブレーキが回転し停止するまでの 表面の高周波熱振動を解析したものである。 詳細は、論文 をご覧ください。
  • 重量車およびそのタイヤまわりの高精度熱流体解析
    タイヤからの熱流束を求めるためのトラック周囲の熱流体解析 本解析はタイヤからの熱流束を求めるため、2段階に分けた計算を行っている。ひとつ目は、熱環境を知るためにトラック周囲を含めた大きな領域での熱流体解析である。これには、トラックの熱効率等から推定されたエンジンや排気部からの熱流束を用いた推定となっている。また、トラック自身の縦揺れを考慮している。ふたつ目は、熱流束を数値解析から直接得るために、タイヤ近傍に絞った解析領域を前述の解析結果を境界条件として再計算する。ここでは、温度境界層をキャプチャーするために非常に細かい格子を用いている。 どちらの解析もspace-time variational multiscale (ST-VMS) 法の熱流体バージョンを用いている。 これらの解析および、ST-VMSの定式化の詳細は、論文をご覧ください。
  • 倉石が第21回計算工学講演会で発表予定
    “Flow analysis with actual tire geometry, tire deformation and road contact” というタイトルで発表します。 倉石 孝、滝沢 研二、浅田 奨平、Tayfun E. Tezduyar 第21回計算工学講演会 朱鷺メッセ、新潟 OS27 自動車CAE、D-6-3、10:30~11:45
  • 乙黒が第21回計算工学講演会で発表予定
    “数値解析による脈動流を伴うターボチャージャータービンの性能評価” というタイトルで発表します。 乙黒 雄斗、滝沢 研二、Tayfun E. Tezduyar、望月寛己 第21回計算工学講演会 朱鷺メッセ、新潟 OS27 自動車CAE、D-6-2、10:30~11:45


  • Space–Time Slip Interface and Topology Change (ST-SI-TC) 法
    ST-SI-TC 法は ST-SI法およびST-TC法の両方を同時に使う手法です。 この方法は、接触と、回転問題の両者を同時に解決します。これにより、タイヤのように、回転と接触の両方をもつ機構の周囲流れの解析が可能となります。 さらに、ST-TC法の弱点であった接触点を予め知っていなければならないという点をST-SI法の利用で緩和できます。 詳細は、論文をご覧ください。
  • ディスクブレーキの熱流体解析および熱伝導解析
    熱流体解析により、回転速度に応じた熱伝達係数を計算し、それらを用いた熱伝導解析によりディスクブレーキが回転し停止するまでの 表面の高周波熱振動を解析したものである。 詳細は、論文 をご覧ください。
  • Space–Time Slip Interface (ST-SI) 法
    ST-SI法は、回転機構を含む計算格子を、リメッシュすることなく回転させることができます。 本手法は、流体構造連成解析において、いくつかの領域が回転する場合、例えば風車の回転部を含む場合に周囲領域を回転させることができる手法です。 つまり、回転部と非回転部の境界面はスリップし、格子点が一致する必要はありません。これにより、重要なブレードなどに物体適合格子を用い、計算精度、効率を上げることができます。 詳細は、論文 をご覧ください。
  • 重量車およびそのタイヤまわりの高精度熱流体解析
    タイヤからの熱流束を求めるためのトラック周囲の熱流体解析 本解析はタイヤからの熱流束を求めるため、2段階に分けた計算を行っている。ひとつ目は、熱環境を知るためにトラック周囲を含めた大きな領域での熱流体解析である。これには、トラックの熱効率等から推定されたエンジンや排気部からの熱流束を用いた推定となっている。また、トラック自身の縦揺れを考慮している。ふたつ目は、熱流束を数値解析から直接得るために、タイヤ近傍に絞った解析領域を前述の解析結果を境界条件として再計算する。ここでは、温度境界層をキャプチャーするために非常に細かい格子を用いている。 どちらの解析もspace-time variational multiscale (ST-VMS) 法の熱流体バージョンを用いている。 これらの解析および、ST-VMSの定式化の詳細は、論文をご覧ください。
  • Space–Time Topology Change (ST-TC) 法
    ST-TC法は、物体同士の接触が起きる時の周囲流体解析を境界適合格子を用いて行うことができます。 この方法は、非接触、接触という2つの状態を保持するのではなく、非接触から接触、接触から非接触という動作をモデリングします。 詳細は、論文をご覧ください.
  • コマの回転と周囲流体
    Computation of a spinning koma. The koma is spinning at 1,000 RPM. Best CFD Graphics Award: 3rd Place in 25th CFD Symposium, December 2011, Japan.
  • はばたき羽根周囲の流体解析
    Computation of the aerodynamics of locust flapping wings. The prescribed motion and deformation of the locust wings are based on digital data extracted from the videos of the locust in a wind tunnel. (T*AFSM)
  • 吹き流し
    Wind blows a windsock. The half windsock is for visualization only. FSI modeling of a windsock. The main purpose of this computation is to demonstrate a technique for handling a kink propagating from upstream to downstream. See more details T*AFSM.