CIP法におけるサブグリッド法の適用

摘要

本研究では、微細な構造を持つ解析対象に対して、メモリおよび計算時間増加の問題を解決する手法の一つである、サブグリッド法をCIP法に適用することを目的としている。サブグリッド法では、グリッドの粗い主グリッド（Main Grid；MG）と細かいサブグリッド（Local Grid；LG）が解析領域内に存在し、同一の計算内で両グリッドを更新して解析を行う手法である。微細構造を細かなグリッドで解析しつつ、かつ計算時間の増大を局所的にすることができる手法である。サブグリッド法はこれまでFinite-Difference Time-Domain（FDTD）法などでも用いられてきたが、その境界（MG-LG境界）において時間及び空間の補間を行う必要があり、補間をスキームに導入することで計算の不安定性が問題となっていた。しかし、時間補間と空間補間を分離する手法が提案され、それぞれにおいて安定であれば、全体の安定が得られることが分かっている。本研究ではサブグリッドを実装するために必要となる空間補間および時間補間を、CIP法に適用し、それぞれ精度について数値計算を用いて比較検証を行った。