数値流体における粒子法

どうなんだろう…未来はあるのか
興味ある人も少ないとは思うけど細々と語りましょう

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漏れは興味あるぞなもし

きのこる先生じゃないのか、、、

冗談はさておき、希薄気体でボルツマン方程式を解くときに使えそう。

test

粒子法？ダメっしょ。
使えねーし誰も興味ないし。

秋の物理学会で阪大レーザーのひとがRayleigh-Taylorのシミュを分子動力学でやっていたけど．


なにやら，クラスターを数週間回して出した解とか数週間回しても解が出ないとかはなしてた．
そのたびに，ドッと笑いが．苦労をねぎらう笑いなのかそれとも...

シミュ板でも名誉毀損事件が発生！

これって通報すべき？

>>8
そいつ知り合いだよｗ
それは苦労をねぎらう笑いだよ。
空間を切って粒子の多いところにＣＰＵを多く
割り振る。これは結構大変。
原研のクラスタ使ってるんだよ

>>10
2chで個人が特定できる書き込みはダメなんじゃなかったっけ？

>>11
う〜ん、どうだろう？
>>8ですでに特定可能のようなきがするが。
まあ、書くならもっとぼかして書くべきだろうな。

>>8
それ、Hさん

流体力学における粒子法というのは、分子動力学法とは一般に区別されると
思うのだが・・・

ところでMPSだっけ？数値計算入門と粒子法紹介の本がみあたらないのだけど
ベットの下にも無いし。しらない？

...これからも僕を応援して下さいね（＾＾）。　　　
　　
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ﾋﾟｭ.ｰ　(　　＾＾ ） ＜これからも僕を応援して下さいね（＾＾）。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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>>15
遅いレスですみません。
残念ですが存じません

粒子法知りたい　あげ

え

お

未来ないのかぁ〜、こまるorz

ＭＰＳ
ＰＩＣ
ＳＰＨ

有限要素法と粒子法を合わせた流体解析で
参考になるようないい本ある？

　
明治⇔屋比久
法政⇔上間
立教⇔川上
早稲田⇔栄輝
東大⇔朋子
慶応⇔将一

計算量が問題なの？

>>23
今月号のプラズマ核融合学会誌読め

卒業研究が流体の研究室になったんだけど、MPS法の担当になった

とりあえず粒子法の本を借りて読んだが、CDなかったのでサンプルはまだ見てない
何からやればいいですかね?

プログラミングの勉強じゃないでつか。
あと先にやっているはずの先輩、教授に聞くとか

どもども
がんばってみます

>>27
この本が非常に詳しい。呼んでみそ

Plasma Physics Via Computer Simulaition
C. K. Birdsall (著), A. B. Langdon (著)
Inst of Physics Pub Inc ; ISBN: 0750310251

粒子法と有限要素法合わせたようなのないかな

固体はメッシュ。流体は粒子で。
映像系のソフトやら、スターウォーズではそれっぽいんだけど

LSPのマニュアル読んでみるべし！！！

MPS
PIC
SPH
DEM
DSMC
MD

結局粒子法ってどーなんだ？
まだ賛否両論な段階なの？
こういう用途なら問題ないってのがはっきり示せるならいいんだけど

過疎ってんな…

交通流や歩行者流はダメ？

基本的な質問なんだけど、自由界面がある場合は粒子法的なアプローチ以外は原理的に無理なんだよね？
粒子法はウンコとかいろいろ批判もあるけど、やっぱり将来的にはこれがCFDの主流になるのかな

粒子法と離散要素法の違いがよく分かりません。

>>37

自由界面が「大きく動く場合」は、他の差分その他の方法じゃ格子がゆがんだりして計算が破綻しちゃうからかなり難しい。
だけど、無理だとは聞いた事が無い。

粒子法とXFEMはどっちが有望ですか？
粒子法は流体、気体系で、XFEMは固体系という感じの住み分け？

His judgement cometh and that right soon

男性諸君、結婚すると不幸になる。女の外面は綺麗で清潔で良い人、内面はずるくて汚いため、口も悪くなる
今の女は「どうやって男にたかるか」を必死に考えてる。騙されるな。家事は極めて軽労働になった
コンビニやＰＣ、風俗関係も、「嫁いらず」に拍車をかける。今の女は「人生の不良債権」「北朝鮮」「金メッキを施したゴキブリ」
社会的に男女は対等で平等。男が女を養ったり守る必要はない「見切れ！見切り千両！私不幸なの？嘘！泣いてます？演技！情けは不要！つけこまれるぞ」
女は社会的優遇、過剰な法的保護、仕事と家庭の二束のわらじを得て、もはや女尊男卑〜結婚しようとするあなたを彼女は陰で小馬鹿にしている事でしょう〜

★☆★よほどの事が無い限り結婚は保留し、沢山の女性と自由に恋愛（sex）を楽しめ♪★☆★　避妊（ピル等）は忘れずにねｄ（＾−＾
★☆★捨てた女は優しい真面目男が結婚（残飯処理）してくれるさｗ★☆★

それでも結婚する君へ究極の護身法→[夫婦財産契約登記]
夫婦財産契約により契約財産制となり、自分の稼いだ財産はすべて自分の物
離婚時に財産の半分を配偶者に取られない

・弱い者いじめは最低と言いつつ、赤ちゃんを殺す母親（そして無罪判決（笑
・狙撃は女子のほうが強い。男は、ノイローゼになってやめてしまうが
女は何人殺してもノイローゼにならない。そして、骨盤が安定しているため

・ナチスの拷問で、女の拷問の残虐非道さを見て、拷問をしていた男達もひいたという
拷問しながら楽しそうに笑みをうかべていたそうだ。罪悪感や引け目が無い

・有史以前が女尊男卑の時代だったことを指摘したのは、スイスの学者バッハオーフィン
アマゾン女族の女王は、法律を定め、女には従軍させ、男たちには卑しい奴隷の仕事を課した
男児が生まれたら、脚と腕を不自由にして、戦えなくした
・王位継承権が女性にだけあったという事実だけから考えて、古代エジプトでは女性権力が非常に大きかった
男女平等どころか、かなり女性上位の社会であった
・日本国でも卑弥呼が女王
・昆虫などにいたっては、オスカマキリはメスに食われてしまう

女は虐げられてきた？父系社会など人類の歴史から見ればほんのわずかな期間に過ぎない。むしろ・・・

粒子法はとりあえず、近傍の粒子を探すのに時間がかかりすぎ・・・。
何か解決する方法はない？

粒子法はやったことないので聞くが、今は
どうやって近傍の粒子を探しているの？
バウンディングボックスをボクセルに分割
して、まずは注目している粒子が属するボ
クセルから、次にそれに隣接するボクセ
ルに属する粒子から近傍の探しているの
かな？

CIP法ってどなんですか？流体、気体、固体全てを含んだ混合問題も効率良く解ける
らしいですが･･･。

>>44
CIP法は簡単だけど、何でも解けるわけじゃない。
混合問題は、結構むちゃなことしてるし。

俺も使ってたけど、密度差や温度差が３桁ぐらい違うとすぐに
オーバーシュートやらアンダーシュートで解けなくなるしPICの
方がいいと思うよ。

PICだったらティムールさんの方法だと電荷も保存されて
アルゴリズムもすっきりだし。

>>45
CIP法以外に、PIC法というのであれば混合問題とけるんですね。勉強不足でした。
PIC法というのは粒子法の一種かとおもいますが、
・精度：PIC＞CIP
・時間効率：PIC＜CIP
というイメージなんでしょうか？

>>43
任意粒子iに対するその他の全粒子の距離を求める。
影響半径内にあればその粒子番号を保存。
計算に差し支えない程度（精度的に）の間隔で、保存された粒子番号を更新する。
→book-keeping法

粒子法のプログラムコードを手に入れたいのですが、どこで手に入るのでしょか？
それとも、みんな、自分で書いてるのですか？

粒子法といってもいろいろあるようですが、
MPS法なら以下の本に2次元非圧縮性流体のCプログラムが載っています。
http://www.amazon.co.jp/dp/4621075225

49です。もう一つ思い出した。
以下のユーザグループで3次元のコードが配布されてるみたいです。

粒子法コードグループのご案内
http://www.nmri.go.jp/safe/staff/tanizawa/MPScodeUG.html

>>49-50
ありがとうございます。
参考になります。

差分最高

>>49
その本のソースはやめたほうがいいと思う・・・。
Cだけどぐちゃぐちゃ過ぎてアホみたいなソースになってるからｗｗ

>>53
49です。付属のCソースをかなり丁寧に読みました。
古風な感じのするソースだけど特に読むのに支障はなかったですよ。
一見とっつきにくい印象がありましたが、実際はそーでもなかった。
（読みにくいCのソースをたくさん見てきたせいもあるかもｗ）

すくなくともきちんと動くコードであることは間違いないので信頼できます。

本では解説されていないけど実装には必要な処理が結構たくさんあるので
多少読みにくいと感じてもぜひ読んでみるべきだと思います。

age

>>54
あーこれ俺も読んだ
きちんと動くけど、パラメタの最後にあるSolidの項が機能してない気がしたのは俺だけ？
ソース読んでも使われてなかったっぽいんだが……

とりあえず、最初はとっつきにくかったけど頑張ったらどうにか読めたって漢字のソースだった

>>56
49です。同志がいてうれしい。
Solidパラメタはまったく使われてませんねー。
mps.data から読み込まれないし、そもそもコード自体に剛体を扱う部分がない。

おまけ：
以下のページからダウンロードできる資料がMPS法を理解する上でかなり役に立ちました。
http://www.prometech.co.jp/modules/tinyd1/index.php?id=9
粒子法ユーザーグループ講習会「粒子法の理論と実践」（2006年6月19日開催）
http://www.prometech.co.jp/uploads/img/MPS_koushukai_shibata.pdf

保守

これって乱流とか遷移とかは無理と思っていい？

>>59
お前次第。

じゃ論文あげてくれ

>>61
お前が書け。
論文をトレースする事が目的じゃないだろ
論文すなわちお前論を立ててできるようにしろ。

研究者じゃないんで

東大のある先生の本を読んで、有望なのかと思ったのですが、あまり有用では無いのでしょうか？
自社でシミュレーション出来る人間が極端に少ないので、粒子法から勉強しようかと思ったのですが、
みなさんなら粒子法をお勧めされますか？
熱流体、蒸発、凝縮をシミュレートしたいのですが。

>>64
STAR-CDをオススメする。

>>64いきなりCIPっすか・・・？普通に商用ソルバでいいと思いますよ

CIPは混相や自由界面の分野ではかなり使えるけど、色々と問題はあるようだ
そもそも移流と非移流を分離するというアプローチが精度にどういう影響を与えるのかって、
理論的には示されてないよね・・・

ところでCIPってCubic Interpolated Pseudo-particleの略だよね
Constrained Interpolation Profileってのは何なんだ？

東大で粒子法というと MPS (Moving Particle Semi-implicit) が思い浮かぶ

>>65
レスが遅くなってすみません。
やはりそこに落ち着くのですね。
>>66
その質問の答えは知りません。すみません。
実は、エクセル（＋ＶＢＡ）でのシミュレーションくらいしか経験が無くて、
本格的（？）なシミュレーション技能（？）なんか全くありません。
入門編の本に書いてあった「粒子法」が、最もインパクトが強くわかりやすかったから、
やれそうかな？と思ったしだいです。
>>67
ＭＰＳについての説明もありました。

正直自分に自信も無く、アンダーグラウンドで実力を付けてからで無いと、
自社への費用請求が怖くて出来ません。
よって、フリーの解析ソフトで、実際に動かし（プログラミング）ながら勉強してみたいのです。
こんな素人ですが、アドバイスもらえませんか？

フリーはよく知らないや・・・なんかあったっけ？

商用の営業に相談してみては？
もちろん相手は誇張宣伝してくるだろうが、具体的な適応事例とか見れば
どんなことができるかは大体は予想つくと思う。
つーか、たいていのとこはお試しライセンス出してるので、とりあえず使ってみたら？

sph勉強するのに何かいい書籍ありますか？

>>69
またまたレス遅くなってすみません。
もう読んでもらえないかな？
回答ありがとうございます。
見てみますね。
フリーではOPEN FOAMだったかな？見つけました。

てす

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流体方程式から、連続隊の粒子化をして、粒子の運動方程式出してくるじゃん？
粒子の方程式がカオス系になってて隣接間がどんどん拡大したりしていくと、
粒子が代表している連続隊の部分の大きさってすごく変化することになるじゃん
？場合に寄っちゃあ、すごく引き延ばされちゃってることもあるでしょ？
それでも元のNSとの整合性は保てるんでしょうか？

格子ボルツマン法のプログラムを、数式を頼りに見よう見まねで書いて
みたのですが、どうもうまく動きません。
どこかに、これ以上かんたんな格子ボルツマン法はない、っていう
ソースコードはないものでしょうか？

参考にしたのはこの文書ですが、パラメータの選び方など何も触れていません。
h ttp://www.tsunami.civil.tohoku.ac.jp/hokusai3/J/shibu/19/araki.pdf

ググって片っ端からみてみりゃいいんじゃないの？
こことか。http://www.physics.ndsu.nodak.edu/wagner/LB.html

ありがとう、参考になりそうです

電磁流体って、粒子法でシミュレーションできますか？
制度よりも速度重視でやりたいんですが

CGで有名なRealFlowって、粒子法使ってるの？

>>79
粒子法であることは確か。ＳＰＨだって聞いた記憶がある。

その業界ではRealFlowって有名なのか？

>>75
matlab使えるならこんなのもある
ttp://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/loadFile.do?objectId=17031&objectType=FILE

http://www.nicovideo.jp/watch/sm3789339

最近出た CG 関係の本の紹介でも。

越塚誠一編著「粒子法シミュレーション―物理ベース CG 入門」
http://www.amazon.co.jp/dp/4563015741
粒子法として MPS 法（半陰解法）と SPH 法（陽解法）を扱っている。
布のシミュレーションについても章をひとつあてている（Baraff & Witkin の陰解法について解説）。
広くて浅い入門書。これだけでコードを書き起こすのは難しいかも。

酒井幸市著「OpenGL でつくる3次元 CG & アニメーション」
http://www.amazon.co.jp/dp/4627847718
OpenGL の入門書だけどオイラー法（陽解法）による粒子アニメーションを扱っている。
コード例が豊富。後半はシェーダ言語 Cg の解説。
余談：布のシミュレーションについては同著者の以下の本が分かりやすい（解法はオイラー法）。
酒井幸市著「OpenGL で作る力学アニメーション入門」
http://www.amazon.co.jp/dp/4627845618

数学書はえらくレベル高いか簡単すぎるかどちらかだからなあ
大学の図書館に入り込んで（一般人だがなぜか入れる）読めそうな本のISBN覚えて注文するのが確実だが絶版ばかりだと泣きたくなる。

>>83

ゆとり学科死ね

有限要素法で自由界面の流体問題を解こうとしているのですが、メッシュ作成に疲れました。
粒子法だったら簡単に解けそうなイメージがあるんですが、粒子法が他の格子を使うメソッドに
比べていまいちマイナーなのは何か理由があるんですか？
特に致命的な欠陥がなかったら浮気してみようかなーと思っているんですが。

なんでだろうね。とかいてる自分も格子法(というか空間に格子を固定する方のオイラー法)だけど。
格子法でもラグランジュ的なものはあまり流行ってないね。
爆発衝撃波みたいな問題を解くにはラグランジュ法だと半自動的に
格子数を効率良く関心のある領域に分配できるので結構使えるけど、
時間がたって、初期格子配置からだいぶずれると隣接関係がぐちゃぐちゃになって
使いものにならなくなるからね。結局、ある程度限られた空間である程度長い時間の現象
(エンジン関係とか管とか)を扱おうとすると、オイラー的に格子を空間に固定したやつの方が
利得が多いから・・・かな。それに動的に格子密度を調整する奴(AMRだっけ、
Adaptive Mesh Refinement法、邦訳だと適応格子再生成法とかなんとか)みたいに
コーディングは面倒臭いけど有効なものもあるし。
個人的にはAMRはいつかやってみたいとは思って勉強中だけど、
今までのコードをかなり流用できるみたいでいいかなとおもってる。
まあ大勢についていくのが無難、というのが粒子法じゃない方が流行ってる理由なのかなぁ。
寄らば大樹の蔭w

ほかに理由を考えると、粒子法は隣接関係を取り出す処理が重いからかな？
重力とかの遠達力が効いてくるようなケース(天文学以外では聞いた事ないけど)では
粒子法の利得も大きいとおもうけど、普通の流体問題だと
最隣接の高々数個の粒子以外とは時間ステップ内では作用しないケースがほとんどだろう。
その場合、全粒子間で距離を出してソートして、という部分が計算機的にはかなり負担。
強いて利得をあげるとすると、特定の流体要素の移動に関心がある場合に
固定格子だと追跡の精度が少し落ちる分、粒子法にメリットあるのかも。
・・・あとは自由境界(コップに水を注ぐ、とか)だとこれは粒子法で処理しないと
どうにもならないだろうな。表面張力の扱いも粒子法の方が強いとおもう。

そんなわけで、いまのまま格子生成の方法を突き詰めるか、気が向いたらAMRにしちゃう、
くらいで良いんじゃないかな・・と無責任に書いてみるテスト。

ああ、そうだ、粒子法が不利な点「最近接粒子を探す手間」を
ハードにやらせるのがあるよね。

門外漢だけど、粒子法で乱流を捉えることって本質的に可能なの？

＞全粒子間で距離を出してソートして
そんなことするんだ・・・
それだとこれからの並列計算じゃますます厳しくなるんじゃないのかしら？？

本質的、がなんなのかわからないけど、できるよ。というか、むしろ
乱流みたいに空間スケールがすごく小さい〜系全体までわたる事象は
粒子方の方が利得はおおきいとおもう。

後半は８８のとおりハードにその部分をさせるのがあるよね。
GRAPE。。。だっけ？これはひとつ前の世代の名称かな。
天文学と(流体じゃないけど)蛋白質解析の人たちが使ってるのを見たことがある。

でも、粒子法やLVM（格子ボルツマン法）って、d(uu)/dxみたいな
非線形項がないんだよね？移流項がこの非線形の形をしているから、
sinθからsin2θが出てきて乱流のカスケード機構が生じると思ってたけど・・・
勘違いしてたらすいません。

そういえば、どこかのLVMやってる先生が、「最近は、むしろLVMのほうが
NSよりも流れの本質をよく表しているんではないかと思うようになった」
とか言ってたのを思い出した。やっぱりそうなんだろうか・・・

しまった、LVMじゃなくてLBM（Lattice Boltzmann Method）ですね

乱流のあのカスケードはナビエストークス方程式そのものから
数学的に出てくるもので、流れの「性質」というよりは「様相」
とも言うべきものだからな
流れをミクロに突き詰めれば分子スケールの世界になるわけで、
そういう意味で粒子法的なアプローチがより流れの本質に近い
というのは、当たり前ではあるな

ただ、本質に近いというのと「使える」というのとは別問題だけどね

>>91
あれ、粒子法って
ラグランジュ時間(全)微分＝オイラー時間(偏)微分＋移流項
を解いていることになるから、そういう非線型効果はたっぷりどっぷり入ってると思ったけどな。
>>93
人の使ってるのを見ると、たしかに。１００まんこで足らん！とか・・・
贅沢wな計算機資源がないと「使える」とはいえないだろうな。

そういえば乱流と不連続衝撃波とあとなんかもう一個はみかけはちと違うけど、
根本は同じNS流体の有様の３つの形にすぎない、と講義できいたな。

某一神教における、創立200年目くらいに経典の矛盾解消のために考案された
三位一体なる概念に近いといえば近い。

何だかんだ言って、一番の制約って結局は計算機資源なんだよねぇ
そして当分の間そのトレンドは変わらない

そしてその資源は仕分け人とやらの教条的無理解と北京崇拝で・・・・なむなむ

流体の分子スケールの本質が粒子だとすると、
粒子の大きさを分子１個分にして計算させる必要があるんですね。
まさに分子動力学っぽい。

分子がメイン・プレーヤーで、
良好な巨視化・連続体化するモデルがない場合は
ほとんど分子動力学か一歩手前くらいになるよね

人のを見たことあるけど・・・ありゃ大変だわｗ

100!

ぷろめて○○○ってもうかってるの？

数値流体力学の近似法や計算アルゴリズムの事典としては何が良いか。
圧縮性、非圧縮性両方ともで、
FDM、PIC、CIP、セル法、FEM、最小自乗法、特性曲線法、粒子法、
ボルツマン方程式法、セルラオートマトン、ラージエディ、。。。。
網羅的に全部一通り解説してあるのが良い。

数値流体力学ハンドブックじゃ駄目なの？
和書となると、これ以上のはないと思うけど

クロスシミュレートに粒子法ってダメなのかな
バネモデルは文字どおりビョンビョンして布の動きとはやっぱ違うわ

Monday, 8. February 2010, 18:42:39
ManneS

記事: 6670
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