2022/09/08 更新

写真a

ニシグチ コウジ
西口 浩司
NISHIGUCHI Koji
所属
大学院工学研究科 土木工学専攻 構造・材料工学 講師
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 環境土木・建築学科
職名
講師
連絡先
メールアドレス

学位 1

  1. 博士(工学) ( 2015年9月   広島大学 ) 

研究キーワード 8

  1. 高性能計算

  2. 計算力学

  3. 流体構造連成

  4. 構成式

  5. 有限要素法

  6. 有限体積法

  7. 数値流体力学

  8. 固体力学

研究分野 4

  1. 情報通信 / 高性能計算

  2. 情報通信 / 計算科学

  3. ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 流体工学

  4. ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 材料力学、機械材料

現在の研究課題とSDGs 6

  1. 自動車樹脂構造のオイラー型超並列構造解析

  2. 内水氾濫における建築物耐水性評価のための気液二相流の超並列計算法の研究

  3. オイラー型構造解析による自動車構造性能のリアルタイム予測AIの開発

  4. In vivoにおける血流-内皮細胞変形の連成シミュレーション

  5. 高レイノルズ数流れと複雑構造の大規模連成解析のためのオイラー型解法の開発

  6. エクサスケールを見据えた流体・構造双方向連成問題に対する統一的解法の構築

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経歴 6

  1. 名古屋大学   大学院工学研究科 土木工学専攻   講師

    2020年9月 - 現在

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    国名:日本国

  2. 理化学研究所   計算科学研究センター   客員研究員

    2020年9月 - 現在

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    国名:日本国

  3. 山梨大学   工学部 機械工学科   客員研究員

    2018年6月 - 現在

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    国名:日本国

  4. 理化学研究所   計算科学研究センター   特別研究員

    2018年4月 - 現在

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    国名:日本国

  5. 理化学研究所   計算科学研究機構   特別研究員

    2016年4月 - 2018年3月

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    国名:日本国

  6. 日東電工株式会社   研究開発本部

    2010年4月 - 2016年3月

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    国名:日本国

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学歴 3

  1. 広島大学   大学院工学研究科 博士課程後期   輸送・環境システム専攻

    2011年4月 - 2015年9月

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    国名: 日本国

  2. 広島大学   大学院工学研究科 博士課程前期   社会環境システム専攻

    2008年4月 - 2010年3月

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    国名: 日本国

  3. 広島大学   工学部   第四類(建設・環境系)

    2004年4月 - 2008年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 6

  1. International Association of Computational Mechanics

  2. 日本計算工学会

  3. 日本機械学会

  4. 自動車技術会

  5. 土木学会

  6. 日本建築学会

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委員歴 10

  1. 日本計算工学会   マルチメソッド・新数値解析手法開拓研究会 主査  

    2022年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

    https://www.jsces.org/activity/research/multimethod/

  2. 日本計算工学会   会誌委員会 幹事  

    2022年8月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  3. 日本建築学会   連続体力学の連成問題小委員会 委員  

    2022年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  4. Local Executive Committee member, The 15th World Congress on Computational Mechanics (WCCM-XV) & the 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM-VIII)  

    2021年12月 - 2022年8月   

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    団体区分:学協会

  5. 日本計算工学会   第27回計算工学講演会実行委員会委員  

    2021年10月 - 2022年6月   

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    団体区分:学協会

  6. 日本計算工学会   会誌委員会 副幹事  

    2021年9月 - 2022年7月   

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    団体区分:学協会

  7. 都市・建築CFDコンソーシアム   台風時の都市・建築の機能性・安全性ワーキンググループ幹事  

    2021年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  8. 日本計算工学会   第26回計算工学講演会実行委員会委員  

    2020年10月 - 2021年5月   

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    団体区分:学協会

  9. International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems (COMPSAFE 2020)   Local Arrangements Committee member  

    2018年4月 - 2020年12月   

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    団体区分:学協会

    https://www.compsafe2020.org/committees.html

  10. 理化学研究所 計算科学研究機構   R-CCS Cafe (旧:AICS Cafe) 世話人  

    2016年4月 - 2017年3月   

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    団体区分:その他

    https://www.r-ccs.riken.jp/jp/outreach/r-ccscafe/

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受賞 9

  1. 第27回計算工学講演会 グラフィクスアワード最優秀賞

    2022年6月   日本計算工学会   骨折予防の為の粘弾性構造と空気の強連成解析

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  2. 第27回計算工学講演会 グラフィクスアワード動画賞

    2022年6月   日本計算工学会   骨折予防の為の粘弾性構造と空気の強連成解析

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  3. 第26回計算工学講演会 グラフィックスアワード特別賞(Meshman Data Science賞)

    2021年5月   日本計算工学会  

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    受賞国:日本国

    骨折予防床の大変形構造-流体連成シミュレーション

  4. 応用力学論文奨励賞

    2019年6月   土木学会 応用力学委員会  

    西口 浩司

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

  5. 応用力学シンポジウム講演賞

    2016年12月   土木学会 応用力学委員会  

    西口 浩司

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  6. 論文賞

    2015年5月   日本計算工学会  

    西口 浩司

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  7. 奨学褒章

    2010年3月   日本船舶海洋工学会  

    西口 浩司

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  8. 奨学褒章

    2008年3月   日本船舶海洋工学会  

    西口 浩司

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  9. エクセレント・スチューデント・スカラシップ

    2007年12月   広島大学  

    西口 浩司

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    受賞国:日本国

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論文 17

  1. Eulerian finite volume formulation using Lagrangian marker particles for incompressible fluid--structure interaction problems 査読有り

    Shimada Tokimasa, Nishiguchi Koji, Bale Rahul, Okazawa Shigenobu, Tsubokura Makoto

    International Journal for Numerical Methods in Engineering   123 巻 ( 5 ) 頁: 1294 - 1328   2022年3月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1002/nme.6896

    DOI: https://doi.org/10.1002/nme.6896

    その他リンク: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/nme.6896

  2. Two-scale topology optimization for transient heat analysis in porous material considering the size effect of microstructure 査読有り 国際共著

    Naruethep Sukulthanasorn, Hiroya Hoshiba, Koji Nishiguchi, Mao Kurumatani, Robert Fleischhauer, Kuniharu Ushijima, Michael Kaliske, Kenjiro Terada, Junji Kato

    Structural and Multidisciplinary Optimization   in press 巻   2022年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  3. Reference map 法を用いたマーカー粒子によるオイラー型流体-構造連成解析 査読有り 国際共著

    嶋田 宗将, 西口 浩司, Peco Christian, 岡澤 重信, 坪倉 誠

    日本計算工学会論文集   2022 巻   頁: 20220002   2022年2月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.11421/jsces.2022.20220002

    DOI: https://doi.org/10.11421/jsces.2022.20220002

    その他リンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsces/2022/0/2022_20220002/_article/-char/en

  4. 非定常熱伝導問題における二相材料トポロジー最適化およびその性能検証 査読有り

    高荒 圭佑, 干場 大也, 西口 浩司, 加藤 準治

    日本計算工学会論文集   2022 巻   頁: 20220007   2022年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.11421/jsces.2022.20220007

    DOI: https://doi.org/10.11421/jsces.2022.20220007

  5. Building Cube Methodを利用した車体フレームのボクセルトポロジー最適化 査読有り

    和田 有司, 嶋田 宗将, 西口 浩司, 岡澤 重信, 坪倉 誠

    日本計算工学会論文集   2021 巻   頁: 20210019   2021年

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  6. Full Eulerian deformable solid‐fluid interaction scheme based on building‐cube method for large‐scale parallel computing 査読有り

    Nishiguchi Koji, Bale Rahul, Okazawa Shigenobu, Tsubokura Makoto

    INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING   117 巻 ( 2 ) 頁: 221 - 248   2019年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/nme.5954

  7. ラグランジュマーカー粒子を用いたオイラー型有限体積法による圧縮性固体解析 査読有り

    西口浩司, 嶋田宗将, 大髙雅史, 岡澤重信, 坪倉誠

    土木学会論文集A2(応用力学)   75 巻 ( 2 ) 頁: I_237 - I_248   2019年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  8. Multimaterial Eulerian finite element formulation for pressure-sensitive adhesives 査読有り

    Koji Nishiguchi, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    International Journal for Numerical Methods in Engineering   114 巻 ( 13 ) 頁: 1368 - 1388   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:John Wiley and Sons Ltd  

    A temperature-dependent visco-hyperelastic formulation is proposed based on a Eulerian finite element method for large-deformation and multimaterial problems, which is pertinent in the application to pressure-sensitive adhesives. All the basic equations are computed in the Eulerian description because it allows arbitrarily large deformations. This formulation employs Simo's finite-strain viscoelastic model, where hyperelasticity is modeled as a novel strain-energy function of the left Cauchy-Green deformation tensor. The left Cauchy-Green deformation tensor is temporally updated from the Eulerian velocity field. Temperature dependence is described with the time-temperature superposition principle. To validate the proposed approach, we simulated tests of uniaxial tension with various tensile speeds and temperature conditions and performed a steel-ball-drop test on an acrylic pressure-sensitive adhesive.

    DOI: 10.1002/nme.5790

    Web of Science

    Scopus

  9. 非圧縮性固体-流体連成解析のための陰的Particle-in-cell法 査読有り

    西口 浩司, バレ ラフール, 岡澤 重信, 坪倉 誠

    土木学会論文集 A2(応用力学)   74 巻 ( 2 ) 頁: I_253 - I_263   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2208/jscejam.74.I_253

  10. 大規模並列計算に適した階層型直交メッシュ法による完全オイラー型固体-流体連成解析 査読有り

    西口 浩司, バレ ラフール, 岡澤 重信, 坪倉 誠

    土木学会論文集A2(応用力学)   73 巻 ( 2 ) 頁: I_153‐I_163(J‐STAGE) - I_163   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    J-GLOBAL

  11. Phantom-node法に基づく非圧縮性オイラー型有限要素法による固体接触解析 査読有り

    西口 浩司, 車谷 麻緒, 岡澤 重信, 坪倉 誠

    土木学会論文集A2(応用力学)   72 巻 ( 2 ) 頁: I_143‐I_154(J‐STAGE) - I_154   2016年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    DOI: 10.2208/jscejam.72.I_143

    J-GLOBAL

  12. 自由移動境界を有するボクセル固体流体連成解析 査読有り

    岡澤 重信, 西口 浩司, 田中 智行

    日本計算工学会論文集   2014 巻   頁: 20140011-20140011 (J-STAGE)   2014年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11421/jsces.2014.20140011

    J-GLOBAL

  13. Euler型有限要素法による温度依存性を考慮した粘着剤の粘性-超弾性解析 査読有り

    西口 浩司, 前田 和久, 岡澤 重信, 田中 智行

    日本計算工学会論文集   2013 巻   頁: 20130020-20130020 (J-STAGE)   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11421/jsces.2013.20130020

    Scopus

    J-GLOBAL

  14. Euler型有限要素法による粘着剤の粘性‐超弾性解析手法 査読有り

    西口 浩司, 前田 和久, 岡澤 重信, 田中 智行

    日本機械学会論文集A編   78 巻 ( 788 ) 頁: 375-389 (WEB ONLY)   2012年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/kikaia.78.375

    J-GLOBAL

  15. 粘着剤の大変形シミュレーション : 第2報:粘着剤の構成方程式 査読有り

    前田 和久, 岡澤 重信, 西口 浩司

    日本接着学会誌   46 巻 ( 10 ) 頁: 366 - 371   2010年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本接着学会  

    DOI: 10.11618/adhesion.46.366

    J-GLOBAL

  16. 粘着剤の大変形シミュレーション(第1報 : オイラー型解法による粘弾性解析) 査読有り

    岡澤 重信, 前田 和久, 西口 浩司, 中尾 賢司

    日本接着学会誌   46 巻 ( 3 ) 頁: 85 - 92   2010年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Adhesion Society of Japan  

    DOI: 10.11618/adhesion.46.85

    J-GLOBAL

  17. 平均化統一解法によるEuler型固体流体連成解析手法 査読有り

    岡澤 重信, 中尾 賢司, 西口 浩司, 田中 智行

    日本機械学会論文集 A編   76 巻 ( 772 ) 頁: 1533 - 1540   2010年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/kikaia.76.1533

    Scopus

    J-GLOBAL

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書籍等出版物 4

  1. 大規模スパコンが拓く次世代のものづくり

    坪倉誠, 大西慶治, 西口浩司, 李崇鋼, ラフールバレ, 王威翔( 担当: 共著)

    シミュレーション,Vol.38,No.2  2019年6月 

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    記述言語:日本語

  2. 学術講演会報告:8th Japan-Korea Workshop on Computational Mechanics (JSCES-COSEIK Joint Workshop) 参加報告

    西口 浩司( 担当: 単著)

    計算工学, Vol.23, No.3, pp.3789  2018年 

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    記述言語:日本語

  3. 学術講演会報告:WCCM2012報告記

    浅井光輝, 西口浩司, 橋本学( 担当: 共著)

    計算工学, Vo.17, No.4, pp.2862-2863  2012年 

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    記述言語:日本語

  4. Intelligent Control and Computer Engineering

    Koji Nishiguchi( 担当: 分担執筆 ,  範囲: pp.259-270)

    Springer  2011年2月  ( ISBN:9789400702851

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    記述言語:英語 著書種別:学術書

講演・口頭発表等 61

  1. オイラー型構造解析と自動車CAE への展開 招待有り

    西口浩司,岡澤重信

    第2 回「富岳」高性能シミュレーション技術交流会  2022年1月21日 

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  2. 洪水時の建物室内への浸水評価に関するBCMの適用

    西口浩司,森下将吏,永野雄一,伊藤嘉晃,田村哲郎

    第35回数値流体力学シンポジウム  2021年  日本流体力学会

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    No. E09-4,4 pages

  3. 超並列計算に適したオイラー型構造-流体統一解法とその産業応用 招待有り

    西口浩司

    京都大学学術情報メディアセンターセミナー「超並列計算の地震・工学設計への応用例とAIを利用する計算力学の展望」  2021年12月14日  京都大学学術情報メディアセンター

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:京都大学   国名:日本国  

  4. スーパーコンピュータ「富岳」に適した構造-流体統一解法とその産業応用 招待有り

    西口浩司

    自動車技術会 構造強度部門委員会  2021年12月10日  自動車技術会 構造強度部門委員会

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  5. スーパーコンピュータ「富岳」に適したオイラー型構造-流体統一シミュレーション 招待有り

    西口浩司

    建設技術のデジタル革新に関する研究会シンポジウム  2021年9月28日  建設技術のデジタル革新に関する研究会

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  6. スーパーコンピュータ「富岳」に適したオイラー型構造-流体統一解法 招待有り

    西口浩司

    日本建築学会 連続体力学の連成問題小委員会  2021年9月24日  日本建築学会 連続体力学の連成問題小委員会

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  7. Eulerian coupling simulation method for dynamics of air and shock-absorbing structure

    Ryohei Katsumata, Koji Nishiguchi, Tokimasa Shimada, Hoshiba Hiroya, Junji Kato

    International Conference on Simulation Technology  2021年 

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

  8. Semi-implicit Eulerian formulation using marker particles with a reference map for fluid-structure interaction problems 国際会議

    Koji Nishiguchi, Tokimasa Shimada, Hiroya Hoshiba, Junji Kato

    16th U.S. National Congress on Computational Mechanics  2021年 

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    開催年月日: 2021年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

  9. Multi-scale topology optimization applying FFT-based homogenization approach 国際会議

    Masayoshi Matsui, Hiroya Hoshiba, Koji Nishiguchi, Junji Kato, Hiroki Ogura

    14th World Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization  2021年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

  10. オイラー型有限体積法に基づくマーカー粒子を用いた弾塑性構造解析

    大髙雅史,西口浩司,嶋田宗将,杉山裕文,坪倉誠,岡澤重信

    第26回計算工学講演会  2021年  日本計算工学会

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  11. リファレンス・マップ法を用いた陰的オイラー型構造-流体連成解析

    西口浩司,嶋田宗将,岡澤重信,坪倉誠

    第26回計算工学講演会  2021年  日本計算工学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  12. 接着部の静的破壊を考慮したマルチマテリアルトポロジー最適化

    渡邉大貴,干場大也,西口浩司,加藤準治

    第26回計算工学講演会  2021年  日本計算工学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  13. トポロジー最適化による複合ゴム構造の動的粘弾性制御

    干場大也,西口浩司,加藤準治

    第26回計算工学講演会  2021年  日本計算工学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  14. 非定常熱境界条件を考慮したトポロジー最適化の基礎的検討

    高荒圭佑,干場大也,西口浩司,加藤準治

    第26回計算工学講演会  2021年  日本計算工学会

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  15. FFT均質化アルゴリズムに基づくマルチスケールトポロジー最適化の基礎的検討

    松井聖圭,干場大也,西口浩司,加藤準治,小倉大季

    第26回計算工学講演会  2021年  日本計算工学会

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  16. CUBEフレームワークを利用した車体フレームのボクセルトポロジー最適化

    和田有司,嶋田宗将,西口浩司,大高雅史,岡澤重信,坪倉誠

    第26回計算工学講演会  2021年  日本計算工学会

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  17. ラグランジュマーカー粒子を用いた IB法による剛体角柱の振動解析

    川口真晴,嶋田宗将,西口浩司,田村 哲郎

    第26回計算工学講演会  2021年  日本計算工学会

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  18. 階層型直交メッシュを用いたオイラー型構造−流体統一解法による骨折予防床の大変形解析

    勝又稜平,西口浩司,干場大也,加藤準治,平山洋介

    第26回計算工学講演会  2021年  日本計算工学会

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  19. 埋め込み境界法によるオイラー型構造-流体連成解析手法への速度境界条件の付与

    嶋田宗将,西口浩司,バレラフール,岡澤重信,坪倉誠

    第26回計算工学講演会  2021年  日本計算工学会

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  20. オイラー型有限体積法による骨折予防床の構造-流体連成解析

    西口浩司,勝又稜平,嶋田宗将,干場大也,加藤準治,平山洋介

    第24回応用力学シンポジウム  2021年5月15日  土木学会 応用力学委員会

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  21. Topology optimization under structural Lagrangian marker particle method using hierarchical Cartesian mesh 国際会議

    Yuji Wada, Tokimasa Shimada, Koji Nishiguchi, Masafumi Otaka, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    the 3rd International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems (COMPSAFE2020)  2020年 

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    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

  22. Eulerian finite volume formulation using hierarchical Cartesian mesh for multi-material vehicle structures 国際会議

    Koji Nishiguchi, Tokimasa Shimada, Masafumi Otaka, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    3rd International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems (COMPSAFE2020)  2020年 

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    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

  23. Full Eulerian formulation using Lagrangian marker particles for fluid-structure interaction problem 国際会議

    Tokimasa Shimada, Koji Nishiguchi, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    the 3rd International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems (COMPSAFE2020)  2020年 

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    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

  24. Large deformation solid dynamics using Marker particles based on Eulerian formulation 国際会議

    Masafumi Otaka, Koji Nishiguchi, Tokimasa Shimada, Makoto Tsubokura, Hirofumi Sugiyama, Shigenobu Okazawa

    the 3rd International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems (COMPSAFE2020)  2020年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

  25. Large Deformation Solid Dynamics Using Marker Particles Based on Eulerian Formulation 国際会議

    Masafumi Otaka, Koji Nishiguchi, Tokimasa Shimada, Makoto Tsubokura, Hirofumi Sugiyama, Shigenobu Okazawa

    14th World Congress on Computational Mechanics  2020年 

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    開催年月日: 2020年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

  26. Voxel-Based Fluid-Structure Interaction Method for Nonlinear Biomaterials Involving Large Deformation 国際共著 国際会議

    Koji Nishiguchi, Tokimasa Shimada, Masafumi Otaka, Christian Peco, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    14th World Congress on Computational Mechanics  2020年 

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    開催年月日: 2020年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

  27. Reference map techniqueによるオイラー型構造解析の高精度化

    西口浩司, 嶋田宗将, 大髙雅史, 岡澤重信, 坪倉誠

    第25回計算工学講演会論文集  2020年  日本計算工学会

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    開催年月日: 2020年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    paper No. F-06-03

  28. 固定直交メッシュに基づくマーカー粒子を用いた大変形弾塑性解析

    大髙雅史, 西口浩司, 嶋田宗将, 坪倉誠, 杉山裕文, 岡澤重信

    第25回計算工学講演会  2020年  日本計算工学会

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    開催年月日: 2020年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    paper No. D-07-04

  29. 階層直交格子を用いたParticle-in-cell法によるトポロジー最適化

    和田有司, 小川時央, 嶋田宗将, 西口浩司, 大高雅史, 岡澤重信, 坪倉誠

    第25回計算工学講演会  2020年  日本計算工学会

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    開催年月日: 2020年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    paper No. A-06-01

  30. Reference Map Techniqueを用いたオイラー型流体-構造連成解析

    嶋田宗将, 西口浩司, 岡澤重信, 坪倉誠

    第25回計算工学講演会  2020年  日本計算工学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  31. Structural analysis with Eulerian finite volume method using Lagrangian marker particles 国際会議

    Masafumi Otaka, Koji Nishiguchi, Yuji Wada, Rahul Bale, Tokimasa Shimada, Makoto Tsubokura, Hirofumi Sugiyama, Shigenobu Okazawa

    the 7th Asia-Pacific Congress on Computational Mechanics(APCOM)  2019年 

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    開催年月日: 2019年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Taipei  

  32. Eulerian Finite Volume Formulation using Lagrangian Marker Particles for Deformable Solid-Fluid Interaction Problems 国際会議

    Koji Nishiguchi, Rahul Bale, Tokimasa Shimada, Masafumi Otaka, Shigenobu Okazawa and Makoto Tsubokura

    the 7th Asia-Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM)  2019年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Taipei  

  33. 流体と超弾性体の連成解析による建築構造物の風応答の推定 -マーカー粒子を用いたオイラー型解析手法の適用-

    長尾悠生, 西口浩司, 嶋田宗将, 田村哲郎, 河合英徳

    第33回数値流体力学シンポジウム  2019年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本流体力学会  

    C07-2, 4 pages

  34. ラグランジュマーカー粒子を用いたオイラー型流体-構造統一連成解法

    嶋田宗将,西口浩司,岡澤 重信, 坪倉誠

    第33回数値流体力学シンポジウム  2019年  日本流体力学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学 札幌キャンパス  

    E11-4, 10 pages

  35. Eulerian method for large-scale parallel simulation of fluid and structure problems 招待有り 国際会議

    Koji Nishiguchi

    Seminar at graduate school of mechanical engineering, National Chung Hsing University  2019年11月27日  Graduate school of mechanical engineering, National Chung Hsing University

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:英語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:National Chung Hsing University   国名:台湾  

  36. Scalable fixed-mesh method for massively parallel simulations of solid and fluid problems 招待有り 国際会議

    Koji Nishiguchi

    Seminar at Institute of Computational and Data Sciences (ICDS), Penn State University  2019年11月13日  Institute of Computational and Data Sciences (ICDS), Pennsylvania State University

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:英語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:Pennsylvania State University   国名:アメリカ合衆国  

  37. High performance computing of wind-induced pressures on various domes under real conditions 国際会議

    Tetsuro TAMURA, Yong CAO, Yuki NAGAO, Hidenori KAWAI, Koji NISHIGUCHI, Makoto TSUBOKURA

    the IASS Annual Symposium 2019, FORM and FORCE 2019  2019年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Barcelona   国名:スペイン  

    その他リンク: https://www.ingentaconnect.com/content/iass/piass/2019/00002019/00000003/art00004

  38. Eulerian finite volume formulation using particle-in-cell method for large-scale parallel simulation of complex structures 国際会議

    Koji Nishiguchi, Tokimasa Shimada, Masafumi Otaka, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    4th International Conference on Multi-scale Computational Methods for Solids and Fluids  2019年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Sarajevo   国名:ボスニア・ヘルツェゴビナ  

  39. マーカ粒子を用いたオイラー型流体-構造連成解析法の建築構造物への適用

    長尾悠生, 西口浩司, 嶋田宗将, 田村哲郎

    2019年度日本流体力学会年会  2019年  日本流体力学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学  

  40. ラグランジュマーカー粒子を用いたオイラー型有限体積法による圧縮性固体解析

    西口浩司, Rahul Bale, 嶋田宗将, 大髙雅史, 杉山裕文, 岡澤 重信, 坪倉誠

    第22回応用力学シンポジウム  2019年  土木学会 応用力学委員会

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学 札幌キャンパス  

  41. Particle-In-Cell Method using Hierarchical Cartesian Mesh for Deformable Solid-Fluid Interaction Problems 国際会議

    Koji Nishiguchi, Tokimasa Shimada, Rahul Bale, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    VIII International Conference on Coupled Problems in Science and Engineering  2019年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Sitges   国名:スペイン  

  42. 階層型直交メッシュに基づくParticle-in-cell法を用いた構造解析の検証

    大髙雅史,西口浩司,坪倉誠,杉山裕文,岡澤重信

    第24回計算工学講演会  2019年  日本計算工学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ソニックシティ(大宮)  

  43. 階層型直交メッシュを用いたParticle-in-cell法による構造解析

    西口浩司, 嶋田宗将, 大髙雅史, 岡澤 重信, 坪倉 誠

    第24回計算工学講演会  2019年  日本計算工学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ソニックシティ(大宮)  

  44. Implicit Particle-in-cell Formulation for Fluid-Structure Interaction Simulations with Hard Solid 国際会議

    Koji Nishiguchi, Rahul Bale, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    13th World Congress in Computational Mechanics  2018年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:New York   国名:アメリカ合衆国  

  45. Strong coupling scheme for thin-shell structure and fluid with implicit particle-in-cell method 国際会議

    Koji Nishiguchi, Rahul Bale, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    6th European Conference on Computational Mechanics (Solids, Structures and Coupled Problems) (ECCM 6) and the 7th European Conference on Computational Fluid Dynamics (ECFD 7)  2018年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Glasgow   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

  46. Fixed Cartesian mesh approach for large-scale parallel simulation of vehicular structures 招待有り 国際会議

    Koji Nishiguchi, Rahul Bale, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    8th Japan-Korea Workshop on Computational Mechanics  2018年6月7日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Nagoya   国名:日本国  

  47. ポスト「京」で目指す自動車構造解析の展開 招待有り

    西口 浩司

    自動車技術会 構造強度部門委員会  2018年4月13日  自動車技術会 構造強度部門委員会

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:京都工芸繊維大学   国名:日本国  

  48. Eulerian method for solid/structure simulation 招待有り 国際会議

    Koji Nishiguchi, Rahul Bale, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    The joint seminar of YunTech-Kobe University/RIKEN AICS  2018年3月28日  National Yunlin University of Science and Technology

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:National Yunlin University of Science and Technology   国名:台湾  

  49. A fixed Cartesian mesh approach for large-scale parallel simulations of fluid-structure interaction problems 国際会議

    Koji Nishiguchi, Rahul Bale, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    3rd International Conference on Computational Models for Solids and Fluids – ECCOMAS MSF 2017  2017年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Ljubljana   国名:スロベニア共和国  

  50. A fixed Cartesian mesh method for large-scale parallel simulation of complex vehicular structures 国際会議

    Koji Nishiguchi, Rahul Bale, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    14th U.S. National Congress on Computational Mechanics (USNCCM14)  2017年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Montréal   国名:カナダ  

  51. Development of numerical method for vehicular structure dynamics for large-scale parallel simulations 招待有り 国際会議

    Koji Nishiguchi, Rahul Bale, Keiji Onishi, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura

    RIKEN SAKURA symposium 2017  2017年3月29日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Yokohama   国名:日本国  

  52. Fixed-mesh Eulerian Contact Formulation using X-FEM 国際会議

    Koji Nishiguchi, Shigenobu Okazawa

    12 World Congress on Computational Mechanics  2016年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Seoul   国名:大韓民国  

  53. オイラー型有限要素法による粘着剤の大変形シミュレーションへのアプロ ーチ 招待有り

    西口浩司

    日本接着学会 アクリルポリマーの設計と粘接着用途への応用セミナー  2013年8月2日  日本接着学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2013年8月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:名古屋市工業研究所   国名:日本国  

  54. Full Eulerian Finite Element Formulation using SUPG Method for Large Deformation Analysis of Pressure-Sensitive Adhesive

    Koji Nishiguchi, Kazuhisa Maeda, Shigenobu Okazawa, Satoyuki Tanaka

    12th U.S. National Congress on Computational Mechanics  2013年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2013年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Raleigh   国名:アメリカ合衆国  

  55. FULL EULERIAN FINITE ELEMENT ANALYSIS OF PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVES 国際会議

    Koji Nishiguchi, Kazuhisa Maeda, Shigenobu Okazawa

    10th World Congress on Computational Mechanics  2012年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2012年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Sao Paulo   国名:ブラジル連邦共和国  

  56. Eulerian Visco-Hyperelastic Analysis for Adhesive 国際会議

    Koji Nishiguchi, Kazuhisa Maeda, Shigenobu Okazawa

    11th U.S. National Congress on Computational Mechanics  2011年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Minneapolis   国名:アメリカ合衆国  

  57. Flow Dynamic Analysis of Pressure Sensitive Adhesive 国際会議

    Koji Nishiguchi, Kazuhisa Maeda, Shigenobu Okazawa

    16th International Conference on Finite Elements in Flow Problems  2011年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Munich   国名:ドイツ連邦共和国  

  58. Heart Behavior Simulation on Voxel Based Fluid-Structure Analysis Interacting with Cardiomyocyte Behavior 国際会議

    Kiyoshi Kumahata, Koji Nishiguchi, Shigenobu Okazawa, Akira Amano, Teruo Matsuzawa

    6th World Congress of Biomechanics  2010年 

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    開催年月日: 2010年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Singapore   国名:シンガポール共和国  

  59. Visco-Rubber Elastic Model for Pressure Sensitive Adhesive 国際会議

    Kazuhisa Maeda, Shigenobu Okazawa, Koji Nishigichi, Takashi Iwamoto

    The International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2010  2010年 

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    開催年月日: 2010年3月

    記述言語:英語  

    開催地:Hong Kong   国名:中華人民共和国  

  60. The analysis of large deformation of adhesive 国際会議

    Kazuhisa Maeda, Shigenobu Okazawa, Koji Nishiguchi

    10th US National Congress on Computational Mechanics  2009年 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Columbus   国名:アメリカ合衆国  

  61. Eulerian and ALE formulations for adhesive 国際会議

    Koji Nishiguchi, Kazuhisa Maeda, Shigenobu Okazawa

    10th US National Congress on Computational Mechanics  2009年 

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    開催年月日: 2009年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Ohio   国名:アメリカ合衆国  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 5

  1. 次世代自動車設計のためのコンポーネント構造の大変形・破断を伴う弾塑性解析

    研究課題番号:hp220249  2022年10月 - 2023年9月

    令和4年度B期「富岳」利用研究課題 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他

  2. 自動車樹脂構造のオイラー型超並列構造解析

    2022年4月 - 2023年3月

    スズキ財団令和3年度科学技術研究助成(若手) 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  3. 内水氾濫における建築物耐水性評価のための気液二相流の超並列計算法の研究

    2021年5月 - 2022年5月

    日比科学技術振興財団 令和3年度研究助成(一般課題) 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  4. オイラー型構造解析による自動車構造性能のリアルタイム予測AIの開発

    2021年4月 - 2024年3月

    永井科学技術財団 特定課題研究奨励金 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  5. In vivoにおける血流-内皮細胞変形の連成シミュレーション

    2019年9月 - 2021年3月

    理化学研究所 奨励課題 連携型異分野研究課題 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

科研費 2

  1. エクサスケールを見据えた流体・構造双方向連成問題に対する統一的解法の構築

    研究課題/研究課題番号:19H04124  2019年4月 - 2022年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    坪倉 誠, 岡澤 重信, 西口 浩司, LI CHUNGGANG

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    次世代超並列計算機環境を想定して、流体運動と構造変形が双方向連成しあう問題を対象に、両者を統一的に扱う解析手法を構築する。流体・構造統一オイラー方程式を採用し、階層直交格子を適用することで、強連成問題に対して超並列スケーリングし、かつ複雑形状に対応できるアルゴリズムを研究開発する。流体と構造の界面捕捉にはラグランジュ粒子法を採用することで、既存のオイラー構造解析の欠点を回避し、膜やシェル構造への対応を可能とする。提案手法を産業界でみられる複雑形状を有するシェルや膜構造の空力不安定問題に適用することで、次世代デジタルエンジニアリング環境を支援するシミュレーションのフレームワーク構築を目指す。
    平成31年度~令和3年度の3年間で、研究課題1)流体・構造統一オイラー解法のフレームワーク構築、2)アルゴリズムの高速化と超並列チューニング、3)シェル構造物流体連成問題に対するMaterial Point Method(MPM法)の確立、4)ものづくり分野での実証解析に段階的に取り組む。1)3)に関しては,マーカー粒子を用いたオイラー型流体・構造統一解法に対してリファレンス・マップ法を新たに定式化し,その精度検証を行った. 2)については,「富岳」を用いて,先ず,単体性能の計測を行った.開発した圧縮性流体アルゴリズムに対して,ベンチマーク問題としてキャビティ計算を行った.1コアメモリグループ(CMG)に対して1MPIプロセスを割り当て,1ノード4CMG(4MPIプロセス)での性能を計測した結果,3.59倍の加速性能を得た.この時,ピーク性能に対して1CMGで7.09%,1ノードで6.38%の性能を得た.並列性能に対しては,1次元方向に領域を拡張した問題に対して,ウィークスケーリングを実施し,1ノードから27,648ノードまで解析を行った.この時,1ノードに対する27,648ノードのスケーリングは91.07%と良好な結果が得られた.これは単体性能,並列性能とも,この研究で提案している階層直交格子に基づくデータ構造とアルゴリズムの有効性を示すものである.尚,計算規模としては最大217億セル,4.5PFLOPSまで対応可能であることも確認できた.4)に対しては,昨年に引き続き,自動車課題としてボンネット付近から発生する狭帯域音(フィードバック音)の直接空力解析を行った.昨年度,「京」(0.2mm解像度,20億セル)で,狭帯域音の発生には成功したが,ピーク音圧等で実験との不一致があった.そこで今年度は0.1mm解像度,110億セルの解析を進め,改善の見通しが立った.
    1) 3)マーカー粒子を用いたオイラー型流体・構造統一解法に対してリファレンス・マップ法を新たに定式化し,その精度検証を行った.本研究の数値解析手法では,固体の構成方程式以外は有限体積法により空間方向に離散化され,空間固定の直交メッシュ上で計算される.一方,固体領域はマーカー粒子によって表され,マーカー粒子はリファレンス・マップと呼ばれる固体の初期の位置ベクトルおよび偏差応力テンソルの情報を保持する.本研究では,リファレンス・マップをマーカー粒子からオイラーメッシュに補間し,オイラーメッシュ上で変形勾配テンソルを計算することで,固体のひずみを評価する.構造-流体連成問題で頻繁に参照されるベンチマーク問題で本手法の妥当性と有用性を検証した.エネルギーの時刻歴,固体変形等を参照解と比較した結果,従来法と比較して高精度な数値解が得られていることを確認した.さらに,従来法では数値不安定が生じていた問題,すなわち固体と流体の界面において速度場が不連続な問題も安定的に計算が行えることが確認された.2)については,コストの高い粘性項と対流項について,カーネル部分の1CMGあたりの演算性能及びその上限見積もりを行った。上限見積値の計算は、ソース及びシステムのメモリアクセス量と演算数の比(Byte per Flop)を元に算出した。チューニングの成果により,粘性項のピーク性能比はオリジナル7.03%から13.95%に向上した。見積もり上は、更に2.7%ほどの向上が見込める。対流項については、ソースのメモリアクセス量と演算数の比がシステム値を下回るため、このカーネルはメモリスループットネックではない。従って、性能上限見積もり値を算出することはできないが、ソフトウェアパイプライニングやSIMD化といった演算性能チューニングにより大幅な性能向上が見込める。以上の通り,研究は予定通り進捗している.
    1)3)リファレンス・マップ法を用いた構造-流体連成解法は確立できたが,鋼構造などの固体のヤング率が高い問題の場合,固体の応力波による時間増分の制約が厳しくなり,膨大な時間ステップ数を要する.よって今後は,鋼構造などのより実用的問題の解析を可能とするため,固体の応力波による時間増分制約を緩和する必要がある.そこで,陰的時間積分法の導入,およびその時間増分の緩和効果を定量的に検証する予定である.また弾塑性などの変形履歴依存性のある金属材料を取り扱うために,履歴変数の新たな取り扱い方法を検討する.さらに今度のその重要性が増すと考えられる樹脂材料に関する導入を開始する.2)については,スパコン「富岳」を用いて,基本アルゴリズムの高速化と大規模並列化への対応をさらに進める.SIMD並列演算やキャッシュメモリを効率的に活用できるようチューニングすることで,最終的にはスパコン「京」に対してノード性能で100倍以上の加速を目指す.4)については,開発予定のシミュレーションフレームワークの有用性と実用性評価の為に、機械分野および土木・建築分野におけるものづくりでの実問題を対象に、そのFSを行う。実証解析課題として今年度は,建築物と周囲流との連成による建物加振問題に着目する.具体的には,連続体を仮定した柔構造物として角柱を対象に,流れと構造変形が強連成振動を起こす解析を行う.並行して連携機関による風洞実験を実施し,シミュレーション結果の精度検証を行い,手法の妥当性と実用化に向けた課題抽出を行う.

  2. 高レイノルズ数流れと複雑構造の大規模連成解析のためのオイラー型解法の開発

    研究課題/研究課題番号:20K19815  2020年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    西口 浩司

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    近年,激甚化する強風災害に強い都市構造物の検討に有用な数値シミュレーション法を開発する.具体的には,申請者が開発してきたオイラー型構造-流体統一連成解法を,高レイノルズ数の構造-流体連成問題の数値解析が可能な手法へ拡張することを目標とする.高レイノルズ数流れでの固体変形計算の安定化法を開発・妥当性を定量的に検証し,各種の空力不安定振動が発生する機構および計算時間を明らかにする.
    流体-構造連成(FSI)問題の数値解析は,多くの工学システムの設計において必要不可欠である.これまでに様々なFSI問題に応じた数値解析手法が提案されており,計算メッシュ制御の観点から分類すれば,流体と構造で異なるメッシュを用いるCEL(Coupled Eulerian-Lagrangian)型解法,流体と構造の界面を一致させた変形メッシュを用いるALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)型解法,流体と構造に同一の固定メッシュを用いるオイラー型解法が代表的手法として挙げられる.本研究では,高速なメッシュ生成が可能で,超並列計算環境で高い並列化効率を得やすいオイラー型解法に着目する.既往のオイラー型解法では,固体-流体界面近傍の速度場が連続的な問題への適用に留まっており,固体-流体界面近傍の速度場が不連続な問題への適用は困難であった.その理由は,既往のオイラー型解法では速度勾配∇vを用いてひずみテンソルを計算する必要があったためである.
    <BR>
    そこで,固体ひずみの評価法として,新たにリファレンス・マップ法の導入を検討した.リファレンス・マップとは,初期時刻の構造領域の位置ベクトルであり,速度勾配∇vの計算は不要である.本研究では,構造領域に配置されたマーカー粒子にリファレンス・マップを保持させる方法を開発した.提案手法の妥当性については,固体-流体界面近傍の速度場が不連続になるFSIベンチマーク問題を用いて,計算精度・空間収束性・エネルギ収支の観点から定量的に検証し,数値的に安定に計算できることを確認した.
    当初の計画通り,リファレンス・マップ法を用いたオイラー型FSI解法の開発に成功したため.
    今後は,本手法にSimo粘弾性モデルを導入し,構造減衰のモデル化を可能にする計画である.

産業財産権 3

  1. 応力−ひずみ曲線式を出力するためのプログラム及びその装置並びに弾性材料の物性評価方法

    西口 浩司, 前田 和久

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    出願人:日東電工株式会社

    出願番号:特願2012-146552  出願日:2012年6月

    公開番号:特開2014-010047  公開日:2014年1月

    J-GLOBAL

  2. 応力−ひずみ曲線式を出力するためのプログラム及びその装置

    前田 和久, 岡澤 重信, 西口 浩司

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    出願人:日東電工株式会社, 国立大学法人広島大学

    出願番号:特願2009-109605  出願日:2009年4月

    公開番号:特開2010-256293  公開日:2010年11月

    J-GLOBAL

  3. 応力−ひずみ曲線式を出力するためのプログラム及びその装置、並びに、弾性材料の物性評価方法

    前田 和久, 岡澤 重信, 西口 浩司

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    出願人:日東電工株式会社, 国立大学法人広島大学

    出願番号:特願2009-109605  出願日:2009年4月

    公開番号:特開2010-256293  公開日:2010年11月

    特許番号/登録番号:特許第4852626号  発行日:2011年10月

    J-GLOBAL

 

担当経験のある科目 (本学) 9

  1. 力学Ⅱ

    2020

  2. 構造材料実験II

    2020

  3. 構造材料実験I

    2020

  4. 環境土木工学実習

    2020

  5. 構造材料実験II

    2020

  6. 構造材料実験I

    2020

  7. 環境土木工学実習

    2020

  8. 構造工学セミナー2A

    2020

  9. 構造力学特論演習

    2020

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担当経験のある科目 (本学以外) 12

  1. 研究指導担当(研究テーマ:階層型直交メッシュコードCUBEを用いた流体-薄板構造の統一連成解析の研究),神戸大学 システム情報学研究科 博士課程後期学生,2018年4月1日~現在.

    理化学研究所 計算科学研究センター)

  2. 研究指導担当(研究テーマ:階層型直交メッシュコードCUBEを用いた流体-構造-熱の統一連成解析の研究),神戸大学 システム情報学研究科 博士課程前期学生,2018年4月1日~現在.

    理化学研究所 計算科学研究センター)

  3. 研究指導担当(研究テーマ:階層型直交メッシュコードCUBEを用いた建築物の空力不安定振動の研究),東京工業大学 環境・社会理工学院 修士課程学生,2019年1月4日~現在.

    理化学研究所 計算科学研究センター)

  4. 理研研修生:実習指導担当(実習テーマ:階層型直交メッシュコードCUBEを用いた薄板構造解析の研究),研修生:山梨大学 大学院総合研究部 修士課程学生,2018年4月1日~現在.

    理化学研究所 計算科学研究センター)

  5. 理工学研究科 開放環境科学専攻 応用力学・計算力学専修 必修科目 応用力学・計算力学特論第1(2019年6月10日)

    慶應義塾大学)

  6. 数値流体力学

    京都大学 大学院工学研究科(2019年11月18日))

  7. 工学院授業科目 機械宇宙特別講義(2018年1月19日)

    北海道大学)

  8. 全学共通科目 計算科学が拓く世界(2017年6月7日)

    京都大学)

  9. システム情報学研究科授業科目 CFD for industrial applications(2019年5月20日)

    神戸大学)

  10. システム情報学研究科授業科目 CFD for industrial applications(2019年5月17日)

    神戸大学)

  11. システム情報学研究科授業科目 CFD for industrial applications(2018年6月1日)

    神戸大学)

  12. システム情報学研究科授業科目 CFD for industrial applications(2018年5月28日)

    神戸大学)

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社会貢献活動 7

  1. 第62回名大祭学術講演会:スーパーコンピュータ「富岳」で目指す、ものづくりのデジタル革命

    役割:講師

    第62回名大祭実行委員会  2021年6月

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    対象: 中学生, 高校生, 大学生, 大学院生, 教育関係者, 保護者, 社会人・一般, 企業

    種別:講演会

  2. Scalable fixed-mesh method for simulations of multi-material vehicle structures

    役割:講師

    理化学研究所 計算科学研究センター  The 187th R-CCS cafe  2019年12月

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    対象: 大学院生, 研究者, 社会人・一般, 学術団体, 企業

    種別:講演会

  3. ミニ四駆少年が夢みた近未来のクルマづくり〜スパコン「富岳」で目指す自動車シミュレーション〜

    役割:講師

    理化学研究所 計算科学研究センター  2019年度一般公開 ミニ講演会  2019年11月

  4. R-CCS研究紹介:ミニ四駆の空気の流れをスパコンで調べてみよう!

    役割:企画, 運営参加・支援

    理化学研究所  2018年11月

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    対象: 幼稚園以下, 小学生, 中学生, 保護者

    種別:施設一般公開

  5. Fixed-mesh method for solid/structure simulation

    役割:講師

    理化学研究所  The 109th AICS Cafe  2017年3月

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    対象: 研究者, 社会人・一般, 企業

    種別:講演会

  6. スパコンでわかる、身近な「流れの世界」~シミュレーションがひらく次世代のクルマづくり~

    役割:講師

    理化学研究所  京コンピュータ見学(熊本県立熊本高等学校1年生)  2016年12月

  7. スパコンでわかる、身近な「流れの世界」~シミュレーションがひらく次世代のクルマづくり~

    役割:講師

    理化学研究所  理化学研究所 計算科学研究機構 一般公開 ミニ講演会  2016年11月

     詳細を見る

    対象: 社会人・一般

    種別:講演会

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メディア報道 4

  1. NHK BS1スペシャル「見えざる敵に挑む~AIが迫る感染爆発~」 テレビ・ラジオ番組

    NHK BS1  NHK BS1スペシャル「見えざる敵に挑む~AIが迫る感染爆発~」  2020年6月

  2. 科学エッセイ記事「科学の中身」:次世代スパコン、自動車設計を革新 新聞・雑誌

    産業経済新聞社  産経新聞朝刊25面(関西版)  2018年6月

  3. 「科学の中身」:次世代スパコン、自動車設計を革新 新聞・雑誌

    産業経済新聞社  産経新聞  朝刊25面  2018年6月

     詳細を見る

    執筆者:本人 

  4. 統一的シミュレーションでものづくりの革新を目指す研究者 会誌・広報誌

    理化学研究所  理研ニュース  2017年10月

     詳細を見る

    執筆者:本人以外