2000 Fiscal Year Annual Research Report
高速多重極境界要素法と等価境界条件法を併用したカソード防食最適化
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11555028
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| Research Institution | Tokyo Institute of technology |
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Principal Investigator |
青木 繁 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90016436)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮坂 松甫 (株)荏原総合研究所, 技術研究センター, センター長
天谷 賢治 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教授 (70251642)
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| Keywords | 多重極境界要素法 / 大規模問題 / 複雑構造物 / カソード防食 / 最適化 / 初期値設定 / 非線形境界条件 / 逆解析 |
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| Research Abstract |
まず,原理的には境界要素法による腐食解析が可能であっても,要素数が膨大となり解析不可能となる程複雑な構造物(例えば,大型浮体式海洋構造物,海底油田用プラットフォーム,各種港湾鋼構造物およびそれらに装着された海水ポンプなどの機械類等)に対処する特別な方法について展望し,展望結果をNACE-Corrosion'99のTopical Symposiumで発表した.
いっぽう,腐食解析に限らず一般に境界要素法においては密行列を係数とする代数方程式を解かなければならないので,大規模な問題を取り扱うためには特別の工夫が必要となる.これに対処するために,ポテンシャル問題,静的および動的弾性問題,き裂問題などの境界要素解析に対して,計算量をおよび記憶量を減少することのできる高速多重極展開法を利用するための研究が活発に行われている.これらの高速多重極境界要素法は線形問題を対象にしているのに対して,腐食問題では金属の分極曲線に基づく非線形境界条件を処理する必要がある.この処理の問題などを解決して高速多重極境界要素法を腐食解析に利用する方法を開発し,材料学会誌に発表した.
次に,高速速多重極境界要素法をカソード防食の最適化に利用する方法について研究を行った.当初は,等価境界条件法(非線形境界条件対応版)を開発し,これと高速速多重極境界要素法を併用してカソード防食の最適化を行う計画であったが,高速速多重極境界要素法の特徴を生かして逆解析により初期値を設定すれば,等価境界条件法と併用しなくても最適化が効率的に行えることに気付き,この考え方に従って効率的最適化プログラムを開発した.この結果を機械学会計算力学部門で講演発表した.現在機械学会論文集に投稿する準備を進めている.
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[Publications] 中山淳,浦郷正隆,天谷賢治,青木繁: "高速多重極境界要素による腐食問題の解析"材料. 48・11. 1316-1321 (1999)
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[Publications] S.AOKI,K.AMAYA M.MIYASAKA: "Boundary Element Analysis of Cathodic Protection for Complicated Structures"Proc.CORROSION 99 Research Topical Symposium. 45-65 (1999)
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[Publications] 兼子徹,天谷賢治,青木繁: "高速多重極境界要素法を用いた防食設計最適化の高速化"機械学会第13回計算力学講演会講演論文集. 00-17. 91-92 (2000)
