4 0 0 0 OA 超弾性複合材料の分離型マルチスケールトポロジー最適化
- 著者
- 加藤 準治 谷地 大舜 西澤 峻祐 高瀬 慎介 寺田 賢二郎 京谷 孝史
- 出版者
- 一般社団法人 日本計算工学会
- 雑誌
- 日本計算工学会論文集 (ISSN:13478826)
- 巻号頁・発行日
- vol.2016, pp.20160001, 2016-01-18 (Released:2016-01-18)
- 参考文献数
- 41
本研究は, 超惰性体二相複合材料を対象に, 分離型マルチスケール解析法を活用してミクロとマクロ構造の両方のトポロジーを同時に最適化する「マルチスケールトポロジー最適化手法」の提案を行うものである. ここでは, 使用材料体積量一定のもとマクロ構造のエンドコンプライアンス最小化を目的関数として定義した. マルチスケールトポロジー最適化は, 材料挙動が複雑な先端材料の設計に有用であるとして, 現在様々な分野で着目されている手法である. しかし, このようなマルチスケール解析を活用したトポロジー最適化は, 実際に生じる非線形の力学挙動を考慮すると, 計算コストが大きくなり, さらに目的関数の設計変数に対する感度の導出が複雑なることから, ほとんどの研究では線形弾性体を仮定した単純な問題のみを扱ってきた. そこで, 本研究ではこの現状を打破すべく, 二相複合材料の超弾性体を対象としたマルチスケールトポロジー最適化手法の確立に挑戦するものである. この問題を解くために, 当該研究では二変数境界値問題の局所化解析を活用した新しい感度解析法を構築した. これにより, ミクロ‐マクロ構造ともに最適な「理想的な構造物」の設計が可能となる. 最後にいくつかの数値シミュレーションによって本手法の妥当性を検証した.
4 0 0 0 OA 幾何学的非線形性と荷重条件の不確かさを考慮したトポロジー最適化
- 著者
- 西野 崇行 加藤 準治 京谷 孝史
- 出版者
- 一般社団法人 日本計算工学会
- 雑誌
- 日本計算工学会論文集 (ISSN:13478826)
- 巻号頁・発行日
- vol.2019, pp.20190004, 2019-04-10 (Released:2019-04-10)
- 参考文献数
- 28
本研究は,幾何学的非線形挙動を有する構造に対して,外荷重の方向が不確かである場合を想定し,そのロバスト性を向上させるためのトポロジー最適設計法を提案するものである.ここでは,エンドコンプライアンスの期待値と標準偏差の和を目的関数とするが,低い計算コストで精度よく期待値と標準偏差の推定を行うため,エンドコンプライアンスの2次近似式を用いる手法を提案する.そして,近似式による推定値の精度検証およびいくつかの最適化計算例を示し,本手法の妥当性を検証する.
1 0 0 0 OA 連続体力学の学び方
- 著者
- 京谷 孝史
- 出版者
- 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」
- 雑誌
- 理論応用力学講演会 講演論文集 第60回理論応用力学講演会
- 巻号頁・発行日
- pp.12, 2011 (Released:2011-09-29)
1 0 0 0 OA 均質化理論に基づくロックボルト打設パターンの最適化
- 著者
- 京谷 孝史 平出 壮司
- 出版者
- 公益社団法人 土木学会
- 雑誌
- 土木学会論文集C (ISSN:1880604X)
- 巻号頁・発行日
- vol.62, no.4, pp.747-756, 2006 (Released:2006-11-20)
- 参考文献数
- 12
本論文では,均質化理論に基づくトポロジー最適化手法を応用したロックボルトの最適配置設計法を提案する.ロックボルトを挿入することによる岩盤の弾性係数と強度の増加は,均質化理論に基づく解析を通して定量的に評価することを通して,弾性係数と強度を配置間隔と挿入角度の関数として近似表現することができる.それらを基本関数として,岩盤構造物全体のグローバルコンプライアンスや破壊に対する安定性を表す汎関数を定義することにより,制約条件下でのそれら汎関数の最大化あるいは最小化問題としてロックボルトの間隔と挿入角度を最適化する最適配置設計問題を定式化する.例題として,提案法を道路トンネルの標準支保パターンに適用してその有効性を検証する.