| 研究概要 |
本研究では,位相最適化手法を利用した建築物の新しい構造デザインツールの開発を行った。位相最適化の手法としては,2次元または3次元連続体の位相最適化手法としての均質化設計法,密度法等があり,トラスや骨組などの1次元部材の位相最適化手法としてのグランドストラクチャー法がある。本研究では,これらの方法をさらに発展させ,建築物の構造デザインに利用できるツールとして一般に普及させることを目的とした。
本研究の研究成果としでは,グランドストラクチャー法を用いた接合部の剛性を自由に変化させることができる骨組の位相最適化ツール,均質化設計法を用いた2次元およびシェル構造の位相最適化ツール,密度法を用いた3次元構造の位相最適化ツールを開発し,教育用ツールとして一般に普及させるため,GUIを付加した使いやすいソフトとして完成させた。また,骨組構造の位相最適化ツールでは,剛性の高い構造を求められるだけでなく,リンク機構のように,変形を生じさせるメカニズムも創生できる手法を開発した,さらに,2次元および3次元構造の位相最適化では,より明解な位相が求められるよう,チェッカーボード状の分布が中間的な密度がなるべく残らないような手法を開発し,プログラムに実装した。そして,最適化問題の解法としても,より計算効率の良い最適性規準法,CONLIN法などを開発し,プログラムに実装した。
以上の成果は,建築学会,機械学会,海外のジャーナル等に発表し,広く公開した。また,最終的に,教育用として一般に普及させるためプログラム付きの著書として出版される。
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