GPUを用いた有限要素法磁界解析の高速化

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: SA11056

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門 静止器研究会

発行日: 2011/08/25

タイトル(英語): Acceleration of Finite Element Analysis of Magnetic Fields Using GPU

著者名: 沖村 隆行(岡山大学),高橋 則雄(岡山大学),宮城 大輔(東北大学),生野 壮一郎(東京工科大学)

著者名(英語): Takayuki Okimura(Okayama University),Norio Takahashi(Okayama University),Daisuke Miyagi(Tohoku University),Soichiro Ikuno(Tokyo University of technology)

キーワード: ＧＰＵ|有限要素法|並列計算|GPU|Finite Element Method|parallel computing

要約(日本語): 近年，有限要素法は電気機器などの設計や開発で幅広く用いられている．例えば，インバータ駆動などのIPMモータの解析では反復回数が極めて多くなるとともに，精度向上のための要素数の増加や，複雑化などの要求のため計算時間が極めて増加している．我々は，高速な演算性能をもつGPUにCUDAを用いて数値計算コードを実装し計算時間の短縮化を行う方法をとっている．特に，有限要素法より得られる連立1次方程式の解法として可変的前処理付き共役勾配法を適用し，同方法の並列化を行い，その有用性を検証したので報告する．

要約(英語): Recently, analysis using the finite element method is widely used in the design and development of electrical machine. As the number of iterations of calculation become very huge in the analysis of, for example, inverter-fed IPM motor. Moreover, due to the requirement of the increase of number of elements and the analysis of complicated shape, the computing time is extremely increased. We examined the method to speed up the calculation by implementing numerical analysis codes using CUDA into GPU. In this paper, the FEM magnetic field analysis is speeded up by parallelizing the variable preconditioned conjugate gradient method for solution of linear system of equations by FEM and its usefulness is verified.

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 486 Kバイト