内容紹介

本書は粒子法に関する専門書である．粒子法といっても，SPHやMPS，DEMなど様々あるが，本書では各計算手法の共通点や，差異などを整理して紹介しており，粒子法への理解を深めることができる．粒子法を用いて実際に問題を解く際には，最適な計算方法を選択して，実装することができるようになるまで導く．

 

連続体の力学の復習からはじめ，流体，粒状体，剛体，混相流を粒子法で扱うための方法を紹介しており，粒子法の応用も広く学ぶことできる．粒子法を学びたい人への最初の1冊としてお勧めの書となっている．

 

目次

1　質点・剛体から連続体へ
　1.1　質点から剛体の力学へ
　1.2　剛体運動の回転の本質
　1.3　連続体における応力とは
　1.4　連続体モデルとしての固体と流体の違い
　1.5　固体・流体用の代表的な材料モデル
2　数値シミュレーションにおける粒子の役割
　2.1　ラグランジュ時間微分，オイラー時間微分と時間離散化
　2.2　差分法の空間離散化
　2.3　有限要素法の空間離散化
　2.4　粒子法（SPH・MPS）における空間離散化
　2.5　強形式と弱形式の支配方程式
　2.6　偏微分方程式の数値シミュレーション手法の分類からみえる粒子法の特徴
3　SPHによる流体の解析
　3.1　微圧縮性 SPH(WCSPH)
　3.2　非圧縮性SPH(IPSH)
　3.3　高粘性流体で活躍する陰解法（非圧縮性流体解析）
　3.4　数値解析上のテクニック
　3.5　粒子法の検証と妥当性確認
4　DEMによる粒状体の解析
　4.1　DEMの基礎理論 1（法線方向の力）
　4.2　DEMの基礎理論 2（接線方向の力）
　4.3　DEMの基礎理論 3（回転摩擦・クラスターDEMの導入理由）
　4.4　検証（ばね定数・時間増分・減衰定数の与え方）
　4.5　妥当性確認（クラスターDEMと回転摩擦付き球形DEMの比較）
　4.6　妥当性確認（粘着力モデルの影響）
5　DEMによるマルチボディダイナミクス
　5.1　接触問題における位置，速度，加速度の拘束条件
　5.2　2点間の力積法
　5.3　エネルギー保存型力積法（複数点の同時接触解析）
　5.4　検証（単一剛体の自由落下衝突）
　5.5　摩擦を含む複数剛体の接触解析（ドミノ）
6 SPH-DEMによるマルチフェーズ解析
　6.1　ミクロ（解像型）とマクロ（非解像型）モデルの考え方
　6.2　ミクロ（解像型）モデルによる流体剛体の連成解析
　6.3　マクロ（非解像型）モデルによる地盤洗掘現象の解析
　6.4　固相から液相へ相変化する混合体の解析

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