2021 Fiscal Year Annual Research Report
Deepening and applications of shape optimization theories
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17K05140
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
畔上 秀幸 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (70175876)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 偏微分方程式 / 最適化 / 数値解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
次の成果に関する論文が学術誌に掲載された．(1)嚥下運動における筋活動同定問題に関する研究成果 (2)超弾性体の有限変形問題を状態決定問題とする形状最適化問題に対するKarhunen-Loeve展開を用いた高速化に関する研究成果 (3)スポーツシューズの個人別設計を可能にするための足モデルの構成法に関する研究成果
上記のほかに，次の成果を行った．(1)スポーツシューズのアッパー材を対象にした接触圧を理想的な分布に近づけるスリット分布の最適化問題に対して，その問題を解くプログラムを作成し，設計に使えそうな結果が得られることを確認した．その成果は2022年度に国際会議で発表し，学術誌に投稿する予定である． (2)脊柱側弯症の患者CT画像データに基づく骨の増減量同定問題に関して次の成果を得た．医用画像処理ソフトウェアを用いて患者CTデータから患者脊柱形状（STLデータ）を抽出し，正常な脊柱有限要素モデルをその形状に適合させる形状最適化問題を解くことで，患者脊柱有限要素モデルを構築した．さらに，その変形を起こすような骨量の増減分布を密度型位相最適化問題の解として求めた．その結果を用いれば自然経過予測が可能なことを示した．これらの成果を研究協力者の医師に報告し，そのプログラムの医療への応用に関して意見を聞いた．その結果，成長期の変形に関しては成長を考慮する必要があるが，成人脊柱変形に関しては使える可能性があるとの意見をいただいた．(3)魚型超弾性体の泳ぎモード創生のための形状最適化問題に関しては，流体との連成を考慮したプログラムの開発を試みたが，完成には至らなかった．(4)嚥下運動における筋活動同定問題に関して，研究協力者から提供された嚥下時のすべてフレームを使った筋活動のアニメーションを作成するプログラムを開発した．研究協力者から医療に使えそうであるとの評価を得た．
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Research Products
(17 results)
