金属積層造形の製造性を考慮したトポロジー最適設計法の高精度・高速化

Research Project

Project/Area Number	24K07284
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 18030:Design engineering-related
Research Institution	Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
Principal Investigator	三木隆生地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (80806753)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords	トポロジー最適化 / 最適設計 / 金属積層造形 / Additive Manufacturing / 残留応力
Outline of Research at the Start	積層造形の特長を活かす設計はDesign for Additive Manufacturingと呼ばれ，金属積層造形においては，造形時の留意点である残留応力・熱変形を考慮したトポロジー最適設計法の開発が進んでいる．しかしながら，これまでに提案されている手法は(i)塑性変形を考慮しない弾性解析に基づく数理モデルであるため，造形時の残留応力を精度良く評価できないことや，(ii)積層ごとに数値計算を要するため，最適解を得るまでに膨大な時間を要することが課題となっている．そこで本研究では，金属積層造形における残留応力・熱変形を考慮したトポロジー最適設計法の高精度・高速化手法を構築する．