自律分散有限要素法による構造物の形態形成と最適化

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650594
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 登坂 宣好 日本大学, 生産工学部, 教授 (00059776)
• Keywords: 自律分散 / 有限要素法 / 構造形態形成 / 空間構造 / 最小重量設計 / 逆問題

Research Abstract

これまで提案してきた構造物の新しい形態形成解析手法である"自律分散有限要素法"の有効性および適用性を、本年度は空間構造物であるトラスドーム(112部材)の最小重量設計問題に対して検証してきた.その結果得られた知見を以下に示す.
(1)簡単な部材断面積に関する局所ルールを導入した本手法によって得られた結果は、現在多用されている遺伝的アルゴリズム(GA)による結果とくらべて、結果の精度、計算時間等に関して極めて良好である.
(2)本手法による結果は、導入した局所ルールの特性により全応力設計解であるが、GAによる最小重量設計解との比較において、やはり最小重量設計解を与えることが明らかになった.
(3)本手法による断面積の全応力度は全て1.0となり、GAによる部材の全応力度の達成度とくらべて極めて精度が高い.
以上の成果を元に、現在本手法における局所ルールの多様化および計算の並列化を検討し、生物的アプローチの可能性を追求している.

Research Products

• [Publications] 本間 俊雄,登坂 宣好,角 広幸: "自律分散アプローチによる逆問題の計算法"日本建築学会構造系論文集. 526号. 69-76 (1999)
• [Publications] 本間 俊雄,登坂 宣好: "自律分散系解法を用いた空間構造の解析について"計算工学講演会論文集. 4巻. 699-702 (1999)
• [Publications] 登坂 宣好,本間 俊雄,山本 憲司: "遺伝的アルゴリズムと自律分散系解法による空間構造の最小重量解析"日本建築学会学術講演会概要集. 381-382 (1999)
• [Publications] 本間 俊雄,登坂 宣好: "節点近傍モデルのセル・オートマトンによる空間構造の最小重量設計解析"第49回理論応用力学講演会講演論文集. 337-338 (2000)
• [Publications] 登坂 宣好・大西 和榮・山本 昌宏: "逆問題の数理と解法"東京大学出版会. 294 (1999)