本論文では、大型トカマク装置の真空容器に作用する電磁力による構造変位をリアルタイムで監視するための手法を提案している。
まず、体積積分法を用いて電磁問題を解き、階層行列を用いて計算コストを削減している。次に、有限要素法を用いて構造問題を解き、両者を連成させている。
その上で、適切な次元削減手法を用いて、電磁問題と構造問題の低次元モデルを構築している。これにより、リアルタイムでの監視が可能となる。
具体的には、電磁問題の低次元モデルは各励磁コイルごとに独立に構築し、構造問題の低次元モデルでは電磁力の非線形依存性を考慮している。
数値例では、2次元軸対称モデルと3次元モデルを用いて提案手法の有効性を示している。提案手法は、大型トカマク装置の真空容器の変位をリアルタイムで高精度に予測できることを実証している。
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