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Topology Optimum Design Considering Uncertainty of Space Smart Structural Systems

Research Project

Project/Area Number 22560784
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Aerospace engineering
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

KOGISO Nozomu  大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70295715)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) NISHIWAKI Shinji  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10346041)
Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2012: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords構造 / 材料 / 不確定性 / ロバスト性 / 宇宙構造 / 最適設計 / 確率過程 / パワースペクトル / ロバスト設計
Research Abstract

Recently, a large-scale and high precision space structural system is required. A smart structural system that integrates sensors and actuators into the structure is acandidate of such high precision space structures. In designing such a high precisionspace structure, uncertainties on applied load or material properties should be considered. Such uncertainties often have spatially-varied distributions. For the purpose, we developed a new robust topology optimization approach considering such uncertainty by adopting the stationary stochastic process. Since the stochastic process model can reduce the number of random parameters, the computational efficient design approach is achieved.

Report

(4 results)
  • 2012 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2013 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (17 results)

  • [Journal Article] レベルセット法に基づくロバストトポロジー最適設計のパラメータが ロバスト最適形態におよぼす影響について2013

    • Author(s)
      小木曽 望, 堀尾 仁志, 乙守 正樹, 山田 崇恭, 西脇 眞二
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編

      Volume: 79

    • NAID

      130003375099

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      2012 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 定常確率過程による不確定性表現を用いたレベルセット法に基づくロバストトポロジー最適設計2012

    • Author(s)
      植田圭一, 小木曽望, 西脇眞二 他
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 C 編

      Volume: 78 Pages: 928-942

    • NAID

      130002051359

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      2012 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Level Set-Based Robust Topology Optimization Using Stationary Stochastic Process Model2012

    • Author(s)
      植田圭一, 小木曽望(3番目), 西脇眞二(5番目), 他2名
    • Journal Title

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS Series C

      Volume: 78 Issue: 787 Pages: 928-942

    • DOI

      10.1299/kikaic.78.928

    • NAID

      130002051359

    • ISSN
      0387-5024, 1884-8354
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      2011 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 確率過程を利用したロバストトポロジー最適設計2011

    • Author(s)
      小木曽望, 西脇眞二
    • Journal Title

      構造物の安全性および信頼性

      Volume: 7 Pages: 151-157

    • NAID

      120006719661

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  • [Journal Article] 数理計画法を用いたレベルセット法に基づくトポロジー最適化2011

    • Author(s)
      乙守正樹, 西脇眞二
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 C 編

      Volume: 77 Pages: 4001-4014

    • NAID

      130001433482

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  • [Journal Article] レベルセット法に基づく熱構造連成問題のトポロジー最適設計に対する不確定性を考慮したロバスト設計法2011

    • Author(s)
      平野佑享, 小木曽望, 西脇眞二
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 C 編

      Volume: 77 Pages: 1-13

    • NAID

      130000873713

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  • [Journal Article] Topology Optimization Based on the Level Set Method Using Mathematical Programming2011

    • Author(s)
      乙守正樹,山田崇恭,泉井一浩,西脇眞二
    • Journal Title

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS Series C

      Volume: 77 Issue: 783 Pages: 4001-4014

    • DOI

      10.1299/kikaic.77.4001

    • NAID

      130001433482

    • ISSN
      0387-5024, 1884-8354
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      2011 Annual Research Report
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  • [Journal Article] レベルセット法に基づく熱構造連成問題のトポロジー最適設計に対する不確定性を考慮したロバスト設計法2011

    • Author(s)
      平野佑享, 山田崇恭, 小木曽望, 泉井一浩, 西脇眞二, 伊賀淳郎
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編

      Volume: 77(773) Pages: 1-13

    • NAID

      130000873713

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  • [Journal Article] レベルセット法に基づくロバストトポロジー最適設計のパラメータがロバスト最適形態におよぼす影響について

    • Author(s)
      小木曽望, 西脇眞二
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 C 編

    • NAID

      130003375099

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      2012 Final Research Report
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  • [Presentation] パラメータの空間的な変動を考慮したロバストトポロジー最適設計2012

    • Author(s)
      植田圭一, 小木曽望, 西脇眞二 他 2 名
    • Organizer
      第49回 中部・関西支部合同秋季大会, 日本航空宇宙学会
    • Place of Presentation
      名城大学(名古屋市)
    • Year and Date
      2012-11-30
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      2012 Final Research Report
  • [Presentation] レベルセット法に基づくロバストトポロジー最適設計のパラメータ特性について2012

    • Author(s)
      堀尾仁志, 小木曽望, 西脇眞二
    • Organizer
      第22回設計工学・システム部門講演会, 日本機械学会
    • Place of Presentation
      広島大学(東広島市)
    • Year and Date
      2012-09-28
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      2012 Final Research Report
  • [Presentation] Level Set-Based Robust Topology Design Considering Spatial Uncertainty2012

    • Author(s)
      K. Ueda, N. Kogiso, S. Nishiwaki 他 2名
    • Organizer
      14th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference
    • Place of Presentation
      インディアナポリス(米国)
    • Year and Date
      2012-09-19
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      2012 Final Research Report
  • [Presentation] Level Set-Based Robust Topology Design Considering Spatial Uncertainty2012

    • Author(s)
      Keiichi Ueda, Masaki Otomori, Nozomu Kogiso, Takayuki Yamada and Shinji Nishiwaki
    • Organizer
      14th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference
    • Place of Presentation
      米国・インディアナポリス
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] レベルセット法に基づくロバストトポロジー最適設計のパラメータ特性について2012

    • Author(s)
      堀尾 仁志, 小木曽 望, 山田 崇恭, 西脇 眞二
    • Organizer
      日本機械学会 第22回設計工学・システム部門講演会
    • Place of Presentation
      広島大学 (東広島市)
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイブリッド型多目的 PSO を利用した信頼性に基づく多目的最適設計2011

    • Author(s)
      小木曽望, 他 4 名
    • Organizer
      第21回設計工学・システム部門講演会, 日本機械学会
    • Place of Presentation
      山形大学(米沢市)
    • Year and Date
      2011-10-23
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      2012 Final Research Report
  • [Presentation] ブートストラップ法を用いた宇宙構造の不確定性推定について2011

    • Author(s)
      小木曽望,他 3 名
    • Organizer
      日本機械学会 年次大会 2011
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-09-14
    • Related Report
      2012 Final Research Report
  • [Presentation] Level Set-Based Robust Topology Optimization Using Stochastic Process Model2011

    • Author(s)
      K. Ueda, N. Kogiso, S. Nishiwaki 他 2名
    • Organizer
      9th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization
    • Place of Presentation
      グランシップ(静岡市)
    • Year and Date
      2011-06-17
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      2012 Final Research Report
  • [Presentation] Level Set-Based Robust Topology Optimization Using Stochastic Process Model2011

    • Author(s)
      K.Ueda, N.Kogiso(3番目), S.Nishiwaki(5番目), 他2名
    • Organizer
      9th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization
    • Place of Presentation
      静岡市グランシップ
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 制約条件の感度を利用した多目的PSOについて2011

    • Author(s)
      小木曽望, 他3名
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      第53回構造強度に関する講演会
    • Place of Presentation
      秋田市秋田県民会館ジョイナス
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  • [Presentation] ブートストラップ法を用いた宇宙構造の不確定性推定について2011

    • Author(s)
      小木曽望, 他3名
    • Organizer
      日本機械学会年次大会2011
    • Place of Presentation
      東京都東京工業大学
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  • [Presentation] ハイブリッド型多目的PSOを利用した信頼性に基づく多目的最適設計2011

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      小木曽望, 他4名
    • Organizer
      第21回設計工学・システム部門講演会
    • Place of Presentation
      山形県米沢市山形大学
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  • [Presentation] レベルセット法に基づくトポロジー最適化問題におけるチコノフ正則化法の拡張2010

    • Author(s)
      山田崇恭, 西脇眞二 他 2 名
    • Organizer
      第9回最適化シンポジウム 2010,日本機械学会
    • Place of Presentation
      愛知県産業労働センター(名古屋市)
    • Year and Date
      2010-12-10
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      2012 Final Research Report
  • [Presentation] レベルセット法に基づくトポロジー最適化問題におけるチコノフ正則化法の拡張2010

    • Author(s)
      山田崇恭, 真鍋匡利, 泉井一浩, 西脇眞二
    • Organizer
      第9回最適化シンポジウム2010,日本機械学会
    • Place of Presentation
      愛知県産業労働センター(愛知県)
    • Year and Date
      2010-12-10
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] レベルセット法による形状表現に基づく等断面形状制約を考慮したトポロジー最適設計法2010

    • Author(s)
      山田崇恭, 西脇眞二 他 2 名
    • Organizer
      第20回設計工学・システム部門講演会,日本機械学会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所臨海副都心センター (東京都)
    • Year and Date
      2010-10-28
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  • [Presentation] レベルセット法による形状表現に基づく等断面形状制約を考慮したトポロジー最適設計法2010

    • Author(s)
      山田崇恭, 真鍋匡利, 泉井一浩, 西脇眞二
    • Organizer
      第20回設計工学・システム部門講演会,日本機械学会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所臨海副都心センター(東京都)
    • Year and Date
      2010-10-28
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] パラメータの空間的な変動を考慮したロバストトポロジー最適設計

    • Author(s)
      植田 圭一, 小木曽 望, 乙守 正樹, 山田 崇恭, 西脇 眞二
    • Organizer
      日本航空宇宙学会 第49回 中部・関西支部合同秋季大会
    • Place of Presentation
      名城大学 (名古屋市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2010-11-30   Modified: 2019-07-29  

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