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高性能計算による高精度な凝固組織予測

凝固組織は鋳造品や3Dプリンタ製品の特性を決定します。そのため、それらの製品の高性能化には、凝固組織の高精度な予測と制御が重要です。Phase-field（PF）法は典型的な凝固組織形態であるデンドライト（樹枝状結晶）の成長を高精度に再現可能な数値モデルとして発展していますが、計算コストが高く、組織評価において重要な3次元複数デンドライト成長の評価が困難でした。そこで、演算性能の高いGPUを複数用いた並列計算をベースとした大規模PF計算手法の開発を行い、3次元凝固組織予測を可能とする研究を行ってきました。現在は、凝固中の液相流動や結晶の運動などのマルチフィジックスを考慮した高精度な凝固モデルの構築とその大規模3次元計算を達成可能な高性能計算手法開発に取り組んでいます。