| 研究課題/領域番号 |
17K17778
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
計算科学
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | トポロジー 最適化 / メタデバイス / メタマテリアル / CMA-ES / クローキング / トポロジー最適化 / 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 / 光学クローク / サーマルクローク / 直流電流クローク / 音響クローク / レベルセット法 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，多峰性や設計変数間の依存性，高物性値比などの困難な性質を含むトポロジー最適化において，初期推定や戦略パラメータの調整などの試行錯誤を必要としないトポロジー最適化を開発した．具体的には最適化法として，共分散行列適応進化戦略（CMA-ES）を用い，矩形制約を実装する適応的ペナルティ関数法を実装することで，デバイス設計などの実問題においてもその有効性を確認することができた．開発した手法を用いて，さまざまな物理における透明化・無散乱化を実現するクローキングデバイスの設計に成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
開発された手法は困難な構造設計問題においても初期推定を必要とせず，性能の良い最適化構造を得ることができる．そのため，デバイス開発までの総合的な時間を大幅に短縮することが可能となり，製品開発における設計に必要な時間を短縮することが可能である．
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