2010 Fiscal Year Annual Research Report
初期設計段階での不確定性を考慮した有限要素法の開発
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20560124
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
石川 晴雄 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (20111693)
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| Keywords | 設計工学 / 構造工学 / 有限要素法 / 初期設計 |
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| Research Abstract |
申請書に記載した研究目的は「構造解析対象の形状と物性の不確定性を有する初期設計段階でFEM(有限要素法)解析を計算機のパワーによらずに実施する」方法の提案とそのためのプログラム開発であった。その実施計画のひとつとして、節点座標や材料定数といった入力情報と変位や応力といった出力情報との関係が非単調の場合に対処し、入力の範囲情報から出力の範囲情報を求めるために、前年度は局所探索法として遺伝的アルゴリズム(GA)を導入した。また形状変更に伴う計算の非効率化を防ぐために、領域分割法の導入も図った。今年度は局所探索法としての効率化を一層図るために、GAに代えて多段階連結法とParticle Swarm Optimization(PSO)法を導入した。また最終年度であるので、基本としてのトラス構造解析(2次元と3次元の両方を解析する機能)に、領域分割法、局所解探索機能を持つ選好度付きセットベース設計手法を統合し、ひとつのプログラムとして完成させた。例題としては、スカイツリーを模擬した構造、ドーム構造、曲弦トラス構造橋などを採用した。本提案手法では不確定な性能範囲を満足する設計変数(トラス要素のヤング率、断面積、節点位置)の範囲を求めることを可能とし、初期設計段階でのひとつの設計支援手法として、例題検証も含めてまとめることができた。さらに以上と基本的に同じコンセプトにより、2次元の弾性構造設計問題に関しても設計変数範囲解を求めるプログラム開発を行った。
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Research Products
(2 results)
