粒子法による大変形地盤解析システム

FUJITSU 建設業ソリューション
MPMSOIL-3D(エムピーエムソイル スリーディ)

<FCENAシリーズ>

粒子法(MPM:Material Point Method)による斜面の崩壊と崩壊土砂の飛散を一連で計算できるシステムです。有限要素法(FEM)を用いた地盤変形解析では評価できなかった地盤の大変形・崩壊挙動の予測と評価が可能です。MPMSOIL-3Dは鉄道総合技術研究所様で開発された3次元動的解析プログラムを搭載し、モデル化・要素シミュレーション・解析処理をトータルでサポートします。

特長

モデル化から解析処理まで

モデル化から解析処理までの一連の処理を行います。

解析の流れ

地盤特性モデル

  • 弾性モデル
  • 弾塑性モデル(ドラガープラガーモデル)
  • 上下負荷面モデル

三軸試験シミュレーターツールによる物性値の決定

物性値を設定し、三軸試験をシミュレーションすることができます。応力ひずみ関係や剛性・減衰のせん断ひずみに対する変化(G-γ、h-γ曲線)が自動的にグラフ化されます。

MicroAVSフォーマットのファイル出力に対応

簡単可視化ソフトMicroAVS(注1)で読み込み可能なファイルを出力します。
簡単可視化ソフトMicroAVSを利用することにより、解析結果のアニメーションを作成可能です。

計算プログラムの商品体系

粒子法の計算プログラムをCPU版とGPGPU版の2種類からお選びいただけます。

MPMSOIL-3D GPGPU版について

MPMSOIL-3D GPGPU版の解析プログラムを用いると、粒子数の多いモデルを扱う場合に、計算実行時間を短縮することが可能です。
CPU版とGPGPU版での計算実行時間の比較結果では、粒子数が10,000以上のモデルの場合に、条件により、動的解析の計算実行時間を3分の1程度に短縮できます。

MPMSOIL-3D GPGPU版は、パソコンにプレインストールした形での販売となります。商品構成、価格など詳細はお問い合わせください。

CPU版とGPGPU版での計算実行時間の比較結果(注2)

CPU版とGPGPU版での計算実行時間の比較結果イメージ

検証環境 / 解析条件

ハードウェアCPU(Intel Xeon X5670)、GPU(NVIDIA Tesla C2050)
OSMicrosoft Windows7(64bit)
解析ステップ数2.0×105
解析ステップ間隔1.0×10-5
  • (注2)
    地盤特性モデルの選択や地震動の長さによって計算実行時間は異なります。粒子数が1,000前後のモデルの場合は、GPGPU版の方が計算実行時間がかかる場合があります。

機能

粒子法による斜面崩壊解析システム
  • 粒子数制限値:50,000
  • モデル化と解析ファイル作成
  • 初期応力解析、動的解析
  • 結果ファイルの出力
三軸試験シミュレーター
  • 結果ファイルの作成とグラフ表示

画面例

MPMSOIL-3D画面例
MPMSOIL-3D画面例
コントロールデータ入力画面例
コントロールデータ入力画面例
要素シミュレーション結果例
要素シミュレーション結果例
変形図
変形図
変形アニメーション
変形アニメーション
最大せん断ひずみ図
最大せん断ひずみ図
最大せん断ひずみアニメーション
最大せん断ひずみアニメーション

動作環境

CPU版GPGPU版
ハードウェア以下のOSが稼動するパソコン
適応OSWindows 8.1(32bit、64bit)
Windows 10(32bit、64bit)
Windows 7(64bit)(注3)
メモリ4GB以上
動作確認済みGPU(注3)-NVIDIA Tesla C2050 / C2070 /
K20(CUDA Toolkit 3.1)
  • (注3)
    最新情報はお問い合わせください。

価格

システム名標準販売価格(税別)
MPMSOIL-3D CPU版
サポート費(初年度)
サポート費(次年度以降)
900,000円
180,000円/年
135,000円/年
MPMSOIL-3D GPGPU版
サポート費(初年度)
サポート費(次年度以降)
950,000円
190,000円/年
143,000円/年
MPMSOIL-3D CPU版 [JR様(注4)向け価格]
サポート費(初年度)
サポート費(次年度以降)
785,000円
157,000円/年
118,000円/年
MPMSOIL-3D GPGPU版 [JR様(注4)向け価格]
サポート費(初年度)
サポート費(次年度以降)
830,000円
166,000円/年
125,000円/年
  • (注4)
    JR(北海道、東日本、東海、西日本、四国、九州、貨物)

関連情報

参考文献

  • 阿部慶太,JOHANSSON Jorgen,小長井一男:MPMを応用した高速長距離土砂流動の運動範囲予測のための数値解析手法,土木学会論文集C,Vol. 63, No. 1, pp. 93-109, 2007. 1
  • K. Abe, M. Shinoda, K. Watanabe, T. Sanagawa, S. Nakajima, S. Nakamura, T. Kawai, M. Murata and H. Nakamura : Numerical simulation of landslides after slope failure using MPM with SYS Cam-clay model in shaking table tests, 15th world conference on earthquake engineering, Lisbon, No. 1999, 2012. 9

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