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弾性・流れとの連成を考慮した伝熱場の形状最適化の検証

研究課題

研究課題/領域番号 18560216
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関岐阜工業高等専門学校

研究代表者

片峯 英次  岐阜工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (00224452)

研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,010千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 510千円)
2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード最適設計 / 形状最適化 / 連成問題 / 有限要素法 / 随伴変数法
研究概要

弾性体, 熱伝導場あるいは流れ場などの連続体領域形状を設計対象にした形状最適化問題は, 機械構造物を設計する上で重要な問題である. 本研究では, 伝熱と弾性変形を連成させた熱弾性場, および伝熱と流れを連成させた熱対流場において, 性能改善を目的としたいくつかの形状設計問題を取り上げ, その問題に対する実用的な解法を提案した. 二次元あるいは三次元問題の数値解析例によって, 提示した解法の妥当性が検証された.

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Shape Optimization of 3D Viscous Flow Fields2009

    • 著者名/発表者名
      E. Katamine, Y. Nagatomo, H. Azegami
    • 雑誌名

      Inverse Problems in Science & Engineering Vol. 17, No. 1

      ページ: 105-114

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shape Optimization of 3D Viscous Flow Fields2009

    • 著者名/発表者名
      E. Katamine
    • 雑誌名

      Inverse Problems in Science & Engineering 17

      ページ: 105-114

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 抗力最小化・揚力最大化を目的とした定常粘性流れ場の形状最適化2008

    • 著者名/発表者名
      片峯英次, 西橋直志, 畔上秀幸
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 74巻, B編

      ページ: 2426-2434

    • NAID

      120005527811

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放熱量最大化を目的とした非定常熱伝導場の形状最適化2008

    • 著者名/発表者名
      片峯英次, 岩田侑太朗, 畔上秀幸
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 74巻, B編

      ページ: 1609-1616

    • NAID

      120005527810

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shape Optimization of Thermal Forced Convection Fields2008

    • 著者名/発表者名
      E. Katamine, Y. Kawase, H. Azegami
    • 雑誌名

      Heat Transfer Asian Research Vol. 37(Issue 5)

      ページ: 313-328

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shape Optimization of Thermal Forced Convection Fields2008

    • 著者名/発表者名
      E. Katamine
    • 雑誌名

      Heat Transfer Asian Research 37

      ページ: 313-328

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放熱量最大化を目的とした非定常熱伝導場の形状最適化2008

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集, B編 74

      ページ: 1609-1616

    • NAID

      120005527810

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 抗力最小化・揚力最大化を目的とした定常粘性流れ場の形状最適化2008

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集, B編 74

      ページ: 2426-2434

    • NAID

      120005527811

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 強制熱対流場の形状最適化2007

    • 著者名/発表者名
      片峯英次, 河瀬賀行, 畔上秀幸
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 73巻, B編

      ページ: 1884-1891

    • NAID

      110006402879

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shape optimization of 3D viscous flow fields2007

    • 著者名/発表者名
      E. Katamine
    • 雑誌名

      Proceedings of Inverse Problems, Design and Optimization Symposium Volume 1

      ページ: 122-128

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 強制熱対流場の形状最適化2007

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 73巻

      ページ: 1884-1891

    • NAID

      110006402879

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 安定化を考慮した流体構造連成問題における形状最適化2007

    • 著者名/発表者名
      谷口肇
    • 雑誌名

      第56回理論応用力学講演会講演論文集

      ページ: 287-288

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 放熱量最大化を目的とした熱伝導場の形状最適化2007

    • 著者名/発表者名
      岩田侑太朗
    • 雑誌名

      第56回理論応用力学講演会講演論文集

      ページ: 289-290

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Solution of Shape Identification Problem on Thermoelastic solids2006

    • 著者名/発表者名
      E. Katamine, H. Azegami, M. Hirai
    • 雑誌名

      International Journal of Computational Methods Vol. 3, No. 3

      ページ: 279-293

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solution of shape identification problem on thermoelastic solids2006

    • 著者名/発表者名
      E.Katamine
    • 雑誌名

      Proceedings of III European Conference on Computational Mechanics, Solids, Structural and Coupled Problems in Engineering (Proceedings CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 粘性流れ場の3次元形状最適化2006

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 雑誌名

      日本応用数理学会2006年度年会講演予稿集

      ページ: 160-161

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 放熱量最大化を目的とした非定常熱伝導場の形状最適化2006

    • 著者名/発表者名
      岩田侑太朗
    • 雑誌名

      日本機械学会第19回計算力学講演会講演論文集

      ページ: 27-28

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 熱対流場の形状最適化2006

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 雑誌名

      第20回数値流体力学ジンポジウム講演要旨集 (CD-ROM講演論文集)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Navier-Stokes問題における形状最適化問題の計算法2008

    • 著者名/発表者名
      岩田侑太朗
    • 学会等名
      日本機械学会第21回計算力学講演会
    • 発表場所
      那覇市
    • 年月日
      2008-11-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 温度依存性材料の定常熱伝導場における形状最適化2008

    • 著者名/発表者名
      片峯英次, 安江銀次, 畔上秀幸
    • 学会等名
      日本機械学会2008年度年次大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2008-08-08
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 温度依存性材料の定常熱伝導場における形状最適化2008

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 学会等名
      日本機械学会2008年度年次大会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2008-08-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Shape Idenification of Forced Heat-Convection Fields2008

    • 著者名/発表者名
      E. Katamine, Y. Kawase, H. Azegami
    • 学会等名
      Proceedings of the 8th World Congress on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Venice, Italy
    • 年月日
      2008-07-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Shape Identification of Forced Heat-Convection Fields2008

    • 著者名/発表者名
      E. Katamine
    • 学会等名
      8th World Congress on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Venice, Italy
    • 年月日
      2008-07-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Error Estimate of the Shape Gradient for the Stokes Problem by Finite Element Method2008

    • 著者名/発表者名
      H. Azegami, Y. Iwata, S. Kaizu, E. Katamine
    • 学会等名
      Proceedings of the 5th China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems
    • 発表場所
      Jeju Island, Korea
    • 年月日
      2008-06-16
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Error Estimate of the Shape Gradient for the Stokes Problem by Finite Element Method2008

    • 著者名/発表者名
      H. Azegami
    • 学会等名
      5th China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems
    • 発表場所
      Jeju Island, Korea
    • 年月日
      2008-06-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 放熱量最大化を目的とした非定常熱伝導場の形状最適化2008

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 学会等名
      第12回日本計算工学講演会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2008-05-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 体積最小化を目的とした熱弾性場の形状最適化2007

    • 著者名/発表者名
      片峯英次, 清水健一, 畔上秀幸
    • 学会等名
      日本機械学会2007年度年次大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2007-09-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Shape Optimization of 3D Viscous Flow Fields2007

    • 著者名/発表者名
      E. Katamine, Y. Nagatomo, H. Azegami
    • 学会等名
      Proceedings of Inverse Problems, Design and Optimization Symposium
    • 発表場所
      Miami, Florida, U.S.A.
    • 年月日
      2007-04-18
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 抗力最小化および揚力最大化を目的とする粘性流れ場の形状最適化2007

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 学会等名
      第12回日本計算工学講演会論文集
    • 発表場所
      国立青少年オリンピック記念センター
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 体積最小化を目的とした熱弾性場の形状最適化2007

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 学会等名
      日本機械学会2007年度年次大会講演論文集
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 抗力最小化・揚力最大化を目的とした粘性流れ場の形状最適化2007

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 学会等名
      日本応用数理学会2007年度年会講演予稿集
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 強制熱対流場の形状最適化2007

    • 著者名/発表者名
      片峯英次
    • 学会等名
      日本機械学会第20回計算力学講演会講演論文集
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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