明解 粒子法―SPH、MPS、DEMの理論と実践 [単行本]

明解 粒子法―SPH、MPS、DEMの理論と実践 の 商品概要

• 要旨（「BOOK」データベースより）

  本書は粒子法の原理、特徴を深く理解した上で、現実の問題が解けるようになるまで導くことを目指した専門書である。粒子法には、ＳＰＨやＭＰＳ、あるいはＤＥＭなど様々な計算手法が存在するが、本書では各手法の共通点や違いを整理して紹介しており、粒子法全般についての理解の深耕を促す。本書ではまず連続体力学の復習からはじめ、差分法や有限要素法といった他の数値シミュレーション手法と比較しながら、粒子法を解説する。加えて、粒子法を用いる際の注意点や、誤解しやすいポイントも合わせて紹介している。応用例として、流体、粒状体、剛体、混相流を取り扱っており、幅広い解析事例を通して粒子法の可能性を知ることができる。粒子法をはじめたい人への最初の１冊、あるいは一度勉強しても十分に理解できなかった人への再学習としてもお勧め。

• 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

• 出版社からのコメント

  SPHやMPS，DEMなど様々な粒子法について紹介。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。

• 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．

• 著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

  浅井 光輝(アサイ ミツテル)
  九州大学大学院工学研究院社会基盤部門准教授。２００３年東北大学大学院工学研究科土木工学専攻博士後期課程修了。博士（工学）

明解 粒子法―SPH、MPS、DEMの理論と実践 の商品スペック