粒子法

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粒子法(りゅうしほう)とは、連続体に関する方程式を数値的に解くための離散化手法の一つで、計算対象物を粒子の集まりとして表すことからこのように呼ばれる。

主に流体解析、構造解析に用いられる手法で、代表的なものとして SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法、MPS(Moving Particle Semi-implicit)法などがある。

流体解析においては、ラグランジュ法に属し、対流項を計算しないで済ませられるという特徴を持つ。

有限体積法有限要素法に代表されるオイラー法では対流項が最も煩雑で、かつ理解しにくい部分である。)

その他の主なメリットとして、計算格子の作成を必要としない点が挙げられる。構造解析においては、大変形にも容易に対応できる。

その一方で、有限要素法、有限体積法に比べるとその歴史はまだ浅く、解析ソフトの数も少ない。また、乱流モデルなどの物理モデルの整備もまだ十分でないことから工学的な利用は現在のところ限定的である。

参考文献[編集]

和書

  • 越塚誠一、日本計算工学会(編):「粒子法」、丸善株式会社、 ISBN 978-4-621-07522-7 (2005年2月)。※ MPS法
  • 越塚誠一(編,著): 「粒子法シミュレーション-物理ベースCG入門」、培風館、ISBN 978-4-563-01574-9(2008年2月28日)。
  • W.G.Hoover, 志田 晃一郎 (訳):「粒子法による力学 - 連続体シミュレーションへの展開」、森北出版、ISBN 978-4627919310(2008年12月9日)。※ SPH法
  • 越塚誠一、柴田和也、室谷浩平:「粒子法入門 - 流体シミュレーションの基礎から並列計算と可視化まで」、丸善、ISBN 978-4621088340(2014年6月28日)。※ MPS法

その他