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マルチフィジクス効果を利用した流体デバイスの最適構造創成設計法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26600153
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 計算科学
研究機関京都大学

研究代表者

西脇 眞二  京都大学, 工学研究科, 教授 (10346041)

研究分担者 山田 崇恭  京都大学, 工学研究科, 助教 (30598222)
泉井 一浩  京都大学, 工学研究科, 准教授 (90314228)
研究協力者 古口 睦士  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード構造最適化 / トポロジー最適化 / 流体解析 / 粒子法 / 粒子砲 / マルチフィジックス / 弾性解析
研究成果の概要

本研究では,流体の流速ならびに圧力に応じて最適な形状へと自動的に変化する潜在的機能を持ったスマート翼構造の創成設計法を開発する一環として,流体領域と構造領域の物理的変化とその連成関係を同時に考慮できるトポロジー最適化の方法の基礎理論をMoving Particle Semi-implicit(MPS)法に基づき構築した.なお,構造問題については,本研究の開始以前にほぼ基礎理論の検討を終了したいたので,流体問題に焦点を置き,トポロジー最適化の理論とその実装法について構築した.また,粒子法による流体解析手法と比較検討を実施するために,オイラー法に基づく手法についても検討を行った.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 有限体積法を用いたレベルセット法に基づく非圧縮性粘性流れのトポロジー最適化2015

    • 著者名/発表者名
      古口睦士, 矢地謙太郎, 山田崇恭, 泉井一浩, 西脇眞二
    • 雑誌名

      日本計算工学会論文集

      巻: 2015 号: 0 ページ: 20150002-20150002

    • DOI

      10.11421/jsces.2015.20150002

    • NAID

      130004851532

    • ISSN
      1347-8826
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 埋め込み境界で壁法則を適用した定常の非圧縮性粘性流れのトポロジー最適化2016

    • 著者名/発表者名
      古口睦士, 久保世志, 矢地謙太郎,山田崇恭,泉井一浩, 西脇眞二
    • 学会等名
      第12回最適化シンポジウム,日本機械学会
    • 発表場所
      北海道大学,札幌,北海道
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 壁面の取り扱いに埋め込み境界法を用いた定常の非圧縮性粘性流れのトポロジー最適化2016

    • 著者名/発表者名
      古口睦士, 久保世志, 矢地謙太郎,山田崇恭,泉井一浩, 西脇眞二
    • 学会等名
      第26回設計工学・システム部門講演会,日本機械学会
    • 発表場所
      慶応大学,横浜,神奈川
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Level set-based Topology Optimization Method for Fluid Problem Incorporating with an Immersed Boundary Method2016

    • 著者名/発表者名
      Kubo, S., Koguchi, A., Yaji, K., Yamada, T., Izui, K., and Nishiwaki, S.
    • 学会等名
      1st Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization (ACSMO2016)
    • 発表場所
      Brick Hall, Nagasaki, Japan
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 角運動量を考慮した非圧縮性粘性流れのトポロジー最適化2015

    • 著者名/発表者名
      古口睦士, 久保世 志,矢地謙太郎,山田崇恭,泉井一浩,西脇眞二
    • 学会等名
      日本機械学会  第28回計算力学講演会(CMD2015)
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 乱流モデルを考慮したレベルセット法に基づく非圧縮性流れのトポロジー最適化2015

    • 著者名/発表者名
      古口睦士, 久保世志, 矢地謙太郎, 山田崇恭, 泉井一浩, 西脇眞二
    • 学会等名
      日本機械学会 関西支部 第90期定時総会講演会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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