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2022 年度 研究成果報告書

時間発展型マルチフィジックス問題における形状最適化の検証

研究課題

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研究課題/領域番号 18K03996
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19020:熱工学関連
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, その他部局等, 教授 (00224452)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード最適設計 / 形状最適化 / 形状同定 / 連成問題 / 有限要素法 / 随伴変数法
研究成果の概要

基礎的な非定常熱弾性場と非定常熱対流場における形状決定問題に対する数値解法を提案した.熱弾性場問題では,指定された時間区間において熱変形が最小化する形状を決定する剛性最大化問題などが検討された.また熱対流場問題では,部分境界での温度時間履歴を制御する形状決定問題などが検討された.これらの形状設計問題に対して,随伴変数法を用いて形状修正の感度となる形状勾配関数が理論的に導出された.FreeFEMを利用し,導出した形状勾配関数に基づいて最適形状を解析するプログラムが開発された.二次元問題の解析結果に基づいて,提示した解法の妥当性が示された.

自由記述の分野

工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

時間発展型マルチフィジックス問題の形状最適化は,実際の設計現場において要求度の高い課題であるにも関わらず,理論に基づいた研究はこれまでほとんど実施されていなかった.そこで,基礎的な非定常熱弾性場と非定常熱対流場における形状決定問題に対して,最適設計理論等に基づいた数値解析法を提案して,その解析手法の妥当性を示すことができた.

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公開日: 2024-01-30  

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