JAEA-Research-2010-034.pdf:16.23MB - JAEAの研究開発成果 ...
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<strong>JAEA</strong>-<strong>Research</strong> <strong>2010</strong>-034<br />
2. 熱-水-応力-化学連成解析モデルによる解析システムの構築<br />
2.1 連成解析システムの概要<br />
THMC モデルは、独立した 3 種類の解析コード(熱-水-応力連成解析コード:THAMES(Ohnishi<br />
et al.、1985)、物質移行解析コード:Dtransu-3D・EL(Nishigaki et al.、2001)、地球化学解析コー<br />
ド:PHREEQC(Parkhurst、1999))を Couplys と呼ばれる連成プラットホーム上に搭載し、変数<br />
の授受を行う数値解析モデルであり、図 2.1-1 に示すように 3 つの解析コードを制御するプロセ<br />
ス管理プログラムと各解析コード間で連成対象変数の授受を行う共有メモリ管理プログラムを用<br />
いた解析システムを構築している(伊藤ほか、2004)。<br />
Couplys は解析コード間のデータの授受を効率的に行い、柔軟な連成解析体系を実現すること<br />
を目的として UNIX 計算機上で開発された解析コードの種類に依存しない汎用的な連成管理プロ<br />
グラム(C++言語)である(Neyama et al.、2003)。共有メモリとは、計算機共通のメモリとは独立し<br />
たメモリであり、複数のプロセスからアクセスが可能である。また、セマフォとは、複数のプロ<br />
セス間の同期や単一プロセス中の複数のスレッドの同期を行うことを目的とした計算機共通のリ<br />
ソースである。Couplys の中心的プログラムであるコントローラは、共有メモリの作成や解析コ<br />
ード(プロセス)の実行制御を行い、共有メモリに格納されるデータの種類やプロセスの実行順<br />
序はデータファイルとコントロールファイルに記述される。<br />
Start-up /Termination<br />
Controller<br />
共有メモリ<br />
管理プログラム<br />
プロセス<br />
管理プログラム<br />
Creation<br />
連成対象変数情報<br />
連成解析プロセス情報<br />
共有メモリ<br />
連成対象変数<br />
Control セマフォ<br />
Pause /<br />
連成解析プロセス Re-Start<br />
Data File<br />
Control File<br />
連成対象変数,<br />
連成解析プロセス表示<br />
- 4 -<br />
Data<br />
Accsess<br />
連成対象変数情報<br />
解析コード<br />
連成解析用コマンド<br />
連成解析用コマンド<br />
連成解析用コマンド<br />
図 2.1-1 連成解析システム Couplys の体系概要<br />
THAMES<br />
Dtransu-3D・EL<br />
PHREEQC<br />
連成解析用コマンド 物性/連成モジュール<br />
2.2 連成解析のフローの概要<br />
THMC モデルの解析フローは図 2.1-2 のように、THAMES で設定したメッシュ情報およびタイ<br />
ムステップを基本とし、適宜、連成対象変数を更新しながら THAMES、 Dtransu-3D・EL、<br />
PHREEQC の順に解析を進める方法を採用している。なお、Dtransu-3D・EL ではメインタイム内<br />
で安定解を満足するためのサブタイムが自動設定される。THAMES は移流・拡散による熱移動、<br />
不飽和-飽和浸透流に基づく地下水移動、力学挙動を連成させた熱-水-応力連成解析コードで