【電磁波解析を用いた研究計画】

シミュレーションプラン

シミュレーションを活用するための具体的な手順とトラブルシューティングを学びます。ここでいう「手順」はソフトウェアの操作手順ではなく、有用な結果を得るためのシミュレーションプラン作成を指します。

プラン作成では、計算時間の増大や低い収束性、発散、意図しない解析結果など様々な問題を回避する必要があります。この章では、これらの発生を避けるプラン作成法を学び、結果に繋げます。

シミュレーションソフト購入時に操作慣熟を目的にチュートリアル的な解析を行い、結果を得る流れを確認することが一般的ですが、プラン作成はそれとは異なります。

シミュレーションプランは最初に解析対象を把握し、どのような結果を得るかを設定します。その結果を得るための解析対象モデル化、解析手法、得られた結果の可視化・定量化するかを決定する過程がプラン作成です。この説明では抽象的すぎて何をどうするか分からないと思います。次節より具体的なプラン作成を説明します。

解析対象・主旨の把握

• 解析対象は何を目的としたもので何故電磁波解析を行うのか
• 定量的解析と定性的解析のいずれか
• 時系列データが必要か
• 解析領域内で解析結果に最も影響する要素は何か
• パラメータサーベイを行う場合は何がパラメータで何を調べるのか
• シミュレーションがメインの研究か、シミュレーションは何かの裏付けに使うのか

解析対象の形状や材質を把握することは最低限度必要ですが、これだけではシミュレーションプランはできません。解析対象のどの要素がシミュレーションしたい現象にどの程度影響するかを見積もることが重要です。

解析結果に影響の少ない要素のモデル化は簡略化し、結果を得ることに集中する事が重要です。従って解析の目的あるいは主旨を強く意識することが有用なシミュレーションプラン作成のカギになります。

またパラメータサーベイを行う場合には、すべてのケースでメッシュを同じにしてメッシュ依存性の考慮が必要ないモデルでシミュレーションするなど、先を見越したプラン作成が必要です。