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IGMBaseLib 1.0
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STD-Grid をバネ力学を用いて改良した SPR-GC-grid を作成する手続きを提供するモジュール. [詳細]
関数/サブルーチン | |
| subroutine, public | construct_SPRGCGrid (icgrid, tstep_limit) |
| SPR-GC-grid を構築する. | |
| subroutine, public | set_iteration_limiter (limiter_flag) |
| 時間積分に伴う逐次計算ループの反復回数を制限するか否かのフラグを設定する. | |
| subroutine | modify_STDGrid_with_spring_dyn (icgrid) |
| STD-grid を修正することによって得られる, SPR-GC-grid を生成する. | |
| subroutine | move_GP_with_spring_dyn (icgrid, idMin, idMax, EMin, EMax) |
| 全球領域の各格子点に対してバネ力学を適用し, 仮想的なつり合い位置を求める. | |
| subroutine | check_global_convergence (icgrid, conv_total_ave, conv_max, EMin, EMax) |
| バネでつながれた格子点の振動が, 全球で収束したかを調べる. | |
| real(8) | check_convergence (r0, pts, pt_num) |
| 収束度合いを, Tomita etal, 2001 の式(22) を用いてチェックする. | |
| integer | generate_near_GP6index (rcID, GP0_i, GP0_j, EMin, EMax) |
| 格子点(rcID, GP0_i, GP0_j) の近傍にある格子点 6 個に対応する, 配列のインデックスを生成する. | |
| integer | generate_near_GP5index (icgrid, rcID, GP0_i, GP0_j) |
| 格子点(rcID, GP0_i, GP0_j) の近傍にある格子点 5 個に対応する, 配列のインデックスを生成する. | |
| subroutine | integ_ode_1step_spring_dynamics (r0, w0, GP, pt_num) |
| 固定された 6 点とバネでつながれた質点の位置の時間発展を計算する. | |
| real(DP), dimension(3) | f1 (r0, w0) |
| 以下の常微分方程式の( Tomita etal, 2001 の式(21) ) の右辺の値を計算する.
| |
| real(8), dimension(1:3) | f2 (r0, w0, pts, pt_num, alpha, k, eq_d, radius) |
| 以下の常微分方程式の( Tomita etal, 2001 の式(20) ) の右辺の値を計算する.
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| real(8), dimension(3) | calc_ei (r0, ri) |
| 点 G_0(r0) から 点 Gi(ri) を結ぶベクトルの単位ベクトルを取得する. | |
変数 | |
| real(DP) | eq_d |
| 力が課されていない時のバネの長さ. | |
| real(DP) | radius |
| 正二十面体を内包する球の半径. | |
| real(DP) | beta = 0.4d0 |
| チューニングパラメータ. | |
| real(DP) | alpha = 2000.0d0 |
| 摩擦定数. | |
| real(DP) | k = 1.0d06 |
| バネ定数. | |
| real(DP) | dt = 0.001d0 |
| 時間刻み幅. | |
| integer | end_tstep = 20000 |
| 時間積分のステップ数. | |
| logical | tstep_limiter = .false. |
| 時間積分に伴う逐次計算ループの反復回数を制限するか否かのフラグ. デフォルトは, ループ回数を制限しない. | |
| integer | conv_check_step = 100 |
| 収束判定を行うステップ間隔 | |
| integer, allocatable | GP_IJ |
| ある格子点を取り囲む格子点(6 個 or 5 個)のインデックスを保持する配列. | |
STD-Grid をバネ力学を用いて改良した SPR-GC-grid を作成する手続きを提供するモジュール.
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license ??
| real(8),dimension(3) SPRGCGrid_Builder::calc_ei | ( | real(8),dimension(3),intent(in) | r0, |
| real(8),dimension(3),intent(in) | ri | ||
| ) | [private] |
点 G_0(r0) から 点 Gi(ri) を結ぶベクトルの単位ベクトルを取得する.
| [in] | r0 | 点 r0 の位置ベクトル. |
| [in] | ri | 点 ri の位置ベクトル. |
の単位ベクトル. SPRGCGrid_Builder.f90 の 894 行で定義されています。
| real(8) SPRGCGrid_Builder::check_convergence | ( | real(8),dimension(3),intent(in) | r0, |
| real(8),dimension(pt_num, 3),intent(in) | pts, | ||
| integer,intent(in) | pt_num | ||
| ) | [private] |
収束度合いを, Tomita etal, 2001 の式(22) を用いてチェックする.
戻りがゼロに近ければ近いほど, 質点はつり合いの位置に存在することになる.
| [in] | r0 | 点 P0 の位置ベクトル. |
| [in] | pts | 点 P0 を取り囲む点の位置ベクトル. |
| [in] | pt_num | 点 P0 を取り囲む近傍の格子点数. |
SPRGCGrid_Builder.f90 の 560 行で定義されています。
| subroutine SPRGCGrid_Builder::check_global_convergence | ( | type(IcGrid2D_FVM),intent(in) | icgrid, |
| real(DP),intent(out) | conv_total_ave, | ||
| real(DP),intent(out) | conv_max, | ||
| integer,intent(in) | EMin, | ||
| integer,intent(in) | EMax | ||
| ) | [private] |
バネでつながれた格子点の振動が, 全球で収束したかを調べる.
| [in] | conv_toal_ave | |
| [in] | conv_max | |
| [in] | EMin | 正二十面格子の座標データを保持する配列の袖領域も含めないインデックスの最小値. |
| [in] | EMax | 正二十面格子の座標データを保持する配列の袖領域も含めないインデックスの最大値. |
SPRGCGrid_Builder.f90 の 482 行で定義されています。
| subroutine,public SPRGCGrid_Builder::construct_SPRGCGrid | ( | type(IcGrid2D_FVM),intent(inout) | icgrid, |
| integer,intent(in),optional | tstep_limit | ||
| ) |
| real(DP),dimension(3) SPRGCGrid_Builder::f1 | ( | real(DP),dimension(3),intent(in) | r0, |
| real(DP),dimension(3),intent(in) | w0 | ||
| ) | [private] |
以下の常微分方程式の( Tomita etal, 2001 の式(21) ) の右辺の値を計算する.
![\[ \DD{\Dvect{r_0}}{t} = f_1(\Dvect{r}_0, \Dvect{w}_0) = \Dvect{w}_0 \]](form_0.png)
| [in] | r0 | 点 r0 の位置ベクトル. |
| [in] | w0 | 点 r0 の速度ベクトル. |
SPRGCGrid_Builder.f90 の 793 行で定義されています。
| real(8),dimension(1:3) SPRGCGrid_Builder::f2 | ( | real(DP),dimension(3),intent(in) | r0, |
| real(DP),dimension(3),intent(in) | w0, | ||
| real(DP),dimension(pt_num,3),intent(in) | pts, | ||
| integer,intent(in) | pt_num, | ||
| real(DP),intent(in) | alpha, | ||
| real(DP),intent(in) | k, | ||
| real(DP),intent(in) | eq_d, | ||
| real(DP),intent(in) | radius | ||
| ) | [private] |
以下の常微分方程式の( Tomita etal, 2001 の式(20) ) の右辺の値を計算する.
![\[ M \DD{\Dvect{w_0}}{t} = f_2(\Dvect{r}_0, \Dvect{w}_0) \ = \sum_{i=1}^6 k(d_i - \bar{d}) \Dvect{e}_i - \alpha \Dvect{w}_0 \]](form_1.png)
| [in] | r0 | 点 r0 の位置ベクトル. |
| [in] | w0 | 点 r0 の速度ベクトル. |
| [in] | pts | |
| [in] | pt_num | |
| [in] | alpha | |
| [in] | k | |
| [in] | eq_d | |
| [in] | radius | 正二十面体を内包する球の半径. |
SPRGCGrid_Builder.f90 の 842 行で定義されています。
| integer SPRGCGrid_Builder::generate_near_GP5index | ( | type(IcGrid2D_FVM),intent(inout) | icgrid, |
| integer,intent(in) | rcID, | ||
| integer,intent(in) | GP0_i, | ||
| integer,intent(in) | GP0_j | ||
| ) | [private] |
格子点(rcID, GP0_i, GP0_j) の近傍にある格子点 5 個に対応する, 配列のインデックスを生成する.
| [in,out] | icgrid | 構造体 IcGrid2D_FVM の変数. |
| [in] | rcID | |
| [in] | GP0_i | |
| [in] | GP0_j |
SPRGCGrid_Builder.f90 の 667 行で定義されています。
| integer SPRGCGrid_Builder::generate_near_GP6index | ( | integer,intent(in) | rcID, |
| integer,intent(in) | GP0_i, | ||
| integer,intent(in) | GP0_j, | ||
| integer | EMin, | ||
| integer | EMax | ||
| ) | [private] |
格子点(rcID, GP0_i, GP0_j) の近傍にある格子点 6 個に対応する, 配列のインデックスを生成する.
| [in] | rcID | |
| [in] | GP0_i | |
| [in] | GP0_j | |
| [in] | EMin | |
| [in] | EMax |
SPRGCGrid_Builder.f90 の 609 行で定義されています。
| subroutine SPRGCGrid_Builder::integ_ode_1step_spring_dynamics | ( | real(DP),dimension(3),intent(inout) | r0, |
| real(DP),dimension(3),intent(inout) | w0, | ||
| real(DP),dimension(pt_num,3),intent(in) | GP, | ||
| integer,intent(in) | pt_num | ||
| ) | [private] |
固定された 6 点とバネでつながれた質点の位置の時間発展を計算する.
常微分方程式系の時間積分の方法は, 3 次の Runge=Kutta 法である.
| [in,out] | r0 | |
| [in,out] | w0 | |
| [in] | GP | |
| [in] | pt_num | |
| [in] | dt | |
| [in] | alpha | |
| [in] | k | |
| [in] | eq_d | |
| [in] | ic_radius | 正二十面体を内包する球の半径. |
SPRGCGrid_Builder.f90 の 724 行で定義されています。
| subroutine SPRGCGrid_Builder::modify_STDGrid_with_spring_dyn | ( | type(IcGrid2D_FVM),intent(inout) | icgrid | ) | [private] |
STD-grid を修正することによって得られる, SPR-GC-grid を生成する.
具体的には, バネ力学を用いて STD-grid の配置を修正する. その後, STD-GC-grid と同様の方法で, コントロールボリュームを定義して, コントロールボリュームの重心に 格子点を移動させる.
このバネ力学を用いた修正により, コントロールボリュームの面積・歪みが, 全球領域で単調に変化するようになる. STD-grid の場合, コントロールボリュームの面積・歪みがフラクタル的な分布をしているために, 数値的に微分値を評価する際, 組織的な数値誤差が発生してしまうが, この修正により数値誤差は改善される.
| [in,out] | icgrid | 構造体 IcGrid2D_FVM の変数. |
SPRGCGrid_Builder.f90 の 268 行で定義されています。
| subroutine SPRGCGrid_Builder::move_GP_with_spring_dyn | ( | type(IcGrid2D_FVM),intent(inout) | icgrid, |
| integer,intent(in) | idMin, | ||
| integer,intent(in) | idMax, | ||
| integer,intent(in) | EMin, | ||
| integer,intent(in) | EMax | ||
| ) | [private] |
全球領域の各格子点に対してバネ力学を適用し, 仮想的なつり合い位置を求める.
各格子点を仮想的な質点とみなし, それぞれ近傍の質点 6 個とを仮想的なバネでつなぐ. そして, 全質点がつり合いの状態にある位置を求める.
| [in] | idMin | 正二十面格子の座標データを保持する配列の袖領域も含めたインデックスの最小値. |
| [in] | idMax | 正二十面格子の座標データを保持する配列の袖領域も含めたインデックスの最大値. |
| [in] | EMin | 正二十面格子の座標データを保持する配列の袖領域も含めないインデックスの最小値. |
| [in] | EMax | 正二十面格子の座標データを保持する配列の袖領域も含めないインデックスの最大値. |
SPRGCGrid_Builder.f90 の 348 行で定義されています。
| subroutine,public SPRGCGrid_Builder::set_iteration_limiter | ( | logical,intent(in) | limiter_flag | ) |
時間積分に伴う逐次計算ループの反復回数を制限するか否かのフラグを設定する.
デフォルトではフラグ tstep_limiter は真であり, 最大 2 万回で逐次計算ループを抜ける. このフラグを偽に設定した場合には, check_convergence による収束判定が真を返すまで, 逐次計算ループを続行される.
| [in] | limiter_flag | 反復回数を制限するか否かのフラグ. |
SPRGCGrid_Builder.f90 の 221 行で定義されています。
| real(DP) SPRGCGrid_Builder::alpha = 2000.0d0 |
摩擦定数.
SPRGCGrid_Builder.f90 の 112 行で定義されています。
| real(DP) SPRGCGrid_Builder::beta = 0.4d0 |
チューニングパラメータ.
SPRGCGrid_Builder.f90 の 105 行で定義されています。
| integer SPRGCGrid_Builder::conv_check_step = 100 |
収束判定を行うステップ間隔
SPRGCGrid_Builder.f90 の 137 行で定義されています。
| real(DP) SPRGCGrid_Builder::dt = 0.001d0 |
時間刻み幅.
SPRGCGrid_Builder.f90 の 120 行で定義されています。
| integer SPRGCGrid_Builder::end_tstep = 20000 |
時間積分のステップ数.
SPRGCGrid_Builder.f90 の 124 行で定義されています。
| real(DP) SPRGCGrid_Builder::eq_d |
力が課されていない時のバネの長さ.
SPRGCGrid_Builder.f90 の 97 行で定義されています。
| integer,allocatable SPRGCGrid_Builder::GP_IJ |
ある格子点を取り囲む格子点(6 個 or 5 個)のインデックスを保持する配列.
SPRGCGrid_Builder.f90 の 141 行で定義されています。
| real(DP) SPRGCGrid_Builder::k = 1.0d06 |
バネ定数.
SPRGCGrid_Builder.f90 の 116 行で定義されています。
| real(DP) SPRGCGrid_Builder::radius |
正二十面体を内包する球の半径.
SPRGCGrid_Builder.f90 の 101 行で定義されています。
| logical SPRGCGrid_Builder::tstep_limiter = .false. |
時間積分に伴う逐次計算ループの反復回数を制限するか否かのフラグ. デフォルトは, ループ回数を制限しない.
SPRGCGrid_Builder.f90 の 130 行で定義されています。
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