Z 社
気温は平均的に 2. 5℃程度上昇 豪雨の頻度は平均的に増加 ＥＳを用いることで、１００年分のシミュレーションを４週間（ ６８８ｃｐｕ使用 ）で終了
気温は平均的に ２．５
℃上昇
豪雨の頻度は平均的に増加気
（例えば今年）の異常気象を温暖化と関連付けるのは難しい
東京大学気候システム研究センター /国立環境研究所/地球環境フロンティア研究センター
ＥＳを用いることで、１００年分のシミ レ ションを４週間（ ６８８ｃｐｕ使用 ）で終了
（
従来機では、１００年分の計算を実行するのに約２０年間を要する ）。マルチスケールシミュレーション マルチスケールシミュレーション
Ｖ
約2～10 km, 約100層
季節～年間の予測 季節～年間の予測
局地的現象の予測 数日 数週間 局地的現象の予測 数日 数週間
約1 ～5km, 約100層
都市性気候の再現と予測 都市性気候の再現と予測 局地的現象の予測・数日～数週間
局地的現象の予測・数日～数週間
数m～数km, 約200層
都市性気候の再現と予測 都市性気候の再現と予測
（地形データ：国土地理院より）
海洋研究開発機構
地球シミュレータセンター
地球シミュレータによる自動車安全設計
☆平成１６年６月から、地球シミュレータを用いて、自動車工業会との 共同研究により、「車まるごとリアルタイム高精度シミュレーション の検討」を開始（２年計画）、平成１８年度も継続。
☆ プログラム（外国製）が超並列環境での実績がなく、高精度の部品のモデル づくりに時間を要したが、共同研究開始後６ヶ月で世界初の５００万要素の 衝突シミュレーションに成功、その後すぐに１千万要素にも成功
シミュレーションによる革新的な２１世紀の製品開発
（コスト低減、開発時間短縮）
衝 突 衝 突
突 前 突 後
１０００万要素のシミュレー ションにより、床の変形が 実車実験により近く再現
時速55Kmで
実車実験により近く再現
時速55Kmで 固定壁に衝突
自動車工業会との共同研究
シミュレーションと実験の比較（サブフレーム拡大図）
実験
VS
100万メッシュモデル計算結果 500万
1000万メッシ モデル計算結果
実験
1400万要素CAE
図１、 時刻暦加速度グラフ（運転席）
加速度 図２、時刻暦加速度グラフ（助手席）
加
1000万メッシュモデル計算結果
1400万要素CAE
実験
1400万要素CAE
加速度
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08
時間（秒）
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 時間（秒）
～ﾌｫｰﾐｭﾗｶｰ空力～
HPC/LES 解析の有用性
2500し
万要素
ASMO空力 デルによる精度検証
後流領域での渦度分布（動画）
• 2500しゃ
万要素
ASMO空力モデルによる精度検証
×
×
従来ﾓﾃﾞﾙでは捉えることのできなかった空力特性の再現 ⇒ ESによるHPC/LESの有用性の証明！
東京大学生産技術研究所
ABWR原子炉圧力容器
3,500万自由度モデル地震応答解析
FE Mesh ( tetrahedron quadratic ) FE Mesh ( tetrahedron-quadratic ) Elements: 7,486,792
Nodes: 11,794,506 DOF: 35 368 551
汎用並列計算力学システム ADVENTURE
200 0 300.0 400.0
200 0 300.0 400.0
DOF: 35,368,551
100 0 0.0 100.0 200.0
Acceleration 100 0
0.0 100.0 200.0
Acceleration
-300.0 -200.0 -100.0
0.0 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0 28.0 32.0 36.0 40.0 44.0 48.0 52.0 -300.0
-200.0 -100.0
0.0 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0 28.0 32.0 36.0 40.0 44.0 48.0 52.0
1940年Elcentro地震 NS方向 時間刻0.02sec データ提供: 日本建築センター, 86年ビレルタ版
Elapsed time [sec]
Elapsed time [sec]
ABWR圧力容器モデル ( モデル提供:東京電力 )
九州大学大学院 工学研究院
標準となっている実際の地震波形に基づいたシミュレーションにより
原子炉の耐震性の評価（ ２０４８ｃｐｕ使用 ）
風力発電騒音軽減
Actual Ogee
（Ｓ型）翼端
10
0 10
ef: 2×10-5 Pa
-10
ge in SPL [dB], re
Actual tip shape
騒音レベルが２ｄＢ軽減、
５０％増設できる
-20
1000 10000
Frequency (Hz)
Chang
Ogee type tip shape
乱流コンソーシアム 東京大学 荒川先生
耐放射線性 SiC デバイス用酸化膜の 第一原理分子動力学シミュレーション 第 原理分子動力学シミュレ ション
• VASP （Vienna Ab-initio Simulation Package） – PAW法 ＋ 平面波
– 一般化勾配近似（GGA）電子相関
• 加熱・急冷計算によるアモルファスSiO2生成
• 酸化反応模擬計算酸化反応模擬計算
– 第一原理分子動力学計算
従来の計算モデル
– 結晶SiO2/SiCのモデ ル
地球シミュレータでの計算モデル – MD計算によって生成した
アモルファスSiO2/SiCのモデル 最大で1000原子程度のモデルが
– 総原子数は100原子 程度が限界
–最大で1000原子程度のモデルが 可能
Si O C Siダングリングボンド、
Cダングリングボンド等 小さな欠陥構造のみが
界面中間層、カーボンクラスタ 等の実際のデバイスに近い 界面構造を再現可能
小さな欠陥構造のみが H
再現可能 界面構造を再現可能
原子力機構、電力中央研究所