メディアコンピューティング研究分野

2.2.1 スタッフ

職名 氏名 専門分野

教授 西村 直志 境界積分方程式法/非破壊評価法

助教授 平岡 久司 植裁の熱・水分・二酸化炭素収支モデルの開発

2.2.2 研究内容紹介

2.2.2.1 西村 直志

境界積分方程式法 境界積分方程式法は有力な偏微分方程式の数値解法のひとつであって，問題を考える 領域の境界における積分方程式の解に帰着する点に特色がある．このため，外部問題，特に波動問題や破壊 現象に関連した問題の解法として有力である．現在，高速多重極法や，その並列化の研究，周期境界値問題 への適用，弾性波動問題への適用，カーボンナノチューブ複合材料への応用等が中心課題となっている．

非破壊評価法 超音波とレーザを用いて構造物中の欠陥を検出するタイプの非破壊評価について研究を行っ ている．この種の技術は，構造工学的には構造物の健全度を評価するために重要であり，計算力学的にも大 規模弾性波動問題に関連する逆問題に帰着され，興味深いものである．現在，人工欠陥を有する供試体と，

YAGレーザによる超音波の励起，及びレーザ速度計を用いた実験と，並列計算機を用いた高速算法の計算 を中心に，研究を行っている．

2.2.2.2 平岡 久司

植裁の熱・水分・二酸化炭素収支モデルの開発 緑地や公園は都市の熱環境を緩和する．建物周りの樹木 や屋上庭園は夏季の建物熱負荷を軽減する．また，樹木は二酸化炭素を吸収し，酸素を放出する．このよう に植生は建物，都市の暑熱環境を緩和および空気を浄化する効果がある．現在，建物の熱負荷計算，市街地 空間の熱環境を数値的に計算できる段階にきている．これらの計算には，乱流モデル，熱伝導式，放射伝達 式，土壌内の熱・水分同時移動モデルが用いられている．しかし，植生に関しては数値計算を行うための信 頼性のあるモデルがない．上記のモデルと同等の精度を持つ，植生及び土壌の熱・水分・二酸化炭素収支の モデル化の研究を行っている．

2.2.3 研究業績 ( 著書，論文など )

2.2.3.1 学術論文 国際論文誌(査読付)

• Y.J. Liu, N. Nishimura and Z.H. Yao, “A fast multipole accelerated method of fundamental solutions for potential problems”, Eng. Anal. Boundary Elements, vol.29.pp.1016–1024, 2005

• Y.J. Liu, N. Nishimura and Y. Otani, “Large-scale modeling of carbon-nanotube composites by a fast multipole boundary element method”, Computational Materials Science, vol.34, pp.173–187, 2005

国内論文誌(査読付)

• 吉川 仁,西村 直志, “境界積分方程式法を用いたレーザ超音波非破壊評価に関する研究”,計算数理工 学論文集, vol.5.No.2, pp.167–170, 2005.

• 池田 健二, 西村 直志,吉川 仁, “大規模境界値問題における高速多重極積分方程式法のハイブリッド 並列化”,応用力学論文集Vol.8, pp.143–150, 2005.

• 法崎 健二, 西村 直志, 大谷 佳広,吉川 仁, “複合材料の周期境界値問題における高速多重極法と均質 化法への応用”,応用力学論文集Vol.8, pp.161–169, 2005

• 吉川 仁,西村 直志, “Green関数を用いた超音波励起レーザのソース同定”,計算数理工学論文集, vol.5, pp.95–100, 2005

国際会議(査読付)

• 該当なし

2.2.3.2 全国大会等

• 平岡 久司， “植物キャノピー流に対する１方程式LESモデルの考察”， 日本流体力学会年会2005 講演論文集(CD-ROM), AM05-03-005, 7頁, 2005.

• 平岡 久司，“植生を有する流れのone-equation LES modelの検証”， 第19回 数値流体力学シン ポジウム講演論文集(CD-ROM), C2-3, 6頁, 2005.

• 平岡 久司， 大橋征幹，“植生を有する流れの乱流モデルにおける乱流エネルギー式の考察”， 第19 回 数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM), C2-2, 3頁, 2005.

• 平岡 久司，“植生を有する流れ場のLESモデルの作成”， 第21回 生研TSFDシンポジウム講演 論文集:乱流数値シミュレーション-安全分野， vol.21, pp. 7-14, 2006.

2.2.3.3 解説

• 平岡 久司，“植裁内熱・水分収支モデルの検証研究”， ながれ，vol.24, No.5, pp. 505-514, 2005.

2.2.3.4 その他

• 大谷 佳広,西村 直志, “HPC2500を用いた時間域高速多重極積分方程式法の並列化について”,京都大 学学術情報メディアセンター全国共同利用版広報, Vol.4, No.2, pp.11-16, 2006

2.2.4 研究助成金 (科研費，受託研究費など)

(教員名,助成種別,研究テーマ,助成金額,期間)

• 西村 直志,科学研究補助金 基盤B(2)，レーザ速度計測と高速多重極法を用いた非破壊評価法の研究，

2000千円，2003年度〜2006年度

• 平岡 久司， 科学研究補助金 基盤（Ｃ）， 汚染物および二酸化炭素の植裁内での拡散・吸収のた めの乱流モデル作成に関する研究， 1200千円， 2005年度〜2007年度

2.2.5 特許等取得状況

• 該当なし

2.2.6 博士学位論文

(学位取得者氏名,博士論文題目,教員名)

2.2.7 外国人来訪者

(訪問者氏名,所属機関,講演題目, 訪問年月日)

2.2.8 対外活動 ( 学会委員・役員，招待講演，受賞，非常勤講師，集中講義など )

2.2.8.1 学会委員・役員

(教員名,学会名,委員・役員名,期間)

• 西村 直志,日本計算工学会,評議員, 2005年4月〜2006年3月

• 西村 直志,日本計算工学会,論文委員会委員, 2005年4月〜2006年3月

• 西村 直志,日本計算工学会,国際交流委員会副委員長, 2005年4月〜2006年3月

• 西村 直志,日本計算工学会,出版委員会委員, 2004年5月〜2006年3月

• 西村 直志,日本計算数理工学会, 理事, 2005年4月〜2006年3月

• 西村 直志,土木学会,論文賞選考委員会委員, 2005年4月〜2006年3月

2.2.8.2 各種委員・役員

(教員名,機関,委員・役員名,期間)

• 西村 直志,名古屋大学,情報連携基盤センター運営委員, 2005年4月〜2006年3月

• 西村 直志,北海道大学,情報基盤センター全国共同利用委員, 2005年4月〜2006年3月

• 西村 直志,日本学術振興会, , 2005年1月〜2006年12月

2.2.8.3 招待講演

(教員名,講演題目,主催機関,講演年月)

• 西村 直志, Naoshi Nishimura, “A fast multipole boundary integral equation method for three di-mensional elastostatic periodic problems with applications to homogenization”, Seoul National Uni-versity, 2005年6月

• 西村 直志, “An Overview of Fast Multipole Accelerated Boundary Integral Equation Methods In Computational Mechanics”, US Association for Computational Mechanics, 2005年7月

2.2.8.4 地域貢献

(教員名,対象機関,題目／内容概略,期間／年月)

• 西村 直志,大阪府立北野高等学校,総合学習の時間において講演, 2005年11月