2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of multi-phase topology optimization method using CMA-ES and its application to optical devices
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17K17778
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
藤井 雅留太 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (90569344)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | トポロジー最適化 / CMA-ES / 熱伝導制御 / 電気伝導制御 / バイファンクショナルクローク / マルチフィジカルクローク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度はCMA-ESを用いたトポロジー最適化のマルチフィジックス問題への拡張を行った．具体的には，熱伝導と電気伝導におけるクローキングを同時に達成する熱電バイファンクショナルクロークのトポロジー最適化をおこなった．最適化された熱電バイファンクショナルクロークは断熱かつ絶縁の領域を囲むように設計され，断熱かつ絶縁の領域があったとしても，それがない均一な系における温度分布と電位分布を再現することに成功した．また，複数の対称性を課した最適化構造はほぼ回転対称の最適化構造となり，この構造はこれまでにラプラスクロークとして有名なバイレイヤークロークの構造と良い一致を示し，バイレイヤークロークが最適化構造の１つであることを裏付けた．
これらのクローキングの実現のみならず，クローキングとコンセントレーティングを同時に実現するクロークコンセントレータのトポロジー最適化の開発も完了し，すでに論文も投稿済みである．この最適化においてはクロークのみならず，特定の領域を通過する熱流速または電流を最大化を同時に実施しており，その最適化に必要な定式化，プログラム開発も行った．
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