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2013 年度 実績報告書

複雑な熱弾性場・熱対流場における多目的形状最適化の解法およびその検証

研究課題

研究課題/領域番号 23560247
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)

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
研究概要

本研究では,伝熱と弾性変形を連成させた熱弾性場,あるいは伝熱と流れを連成させた熱対流場などの複雑な問題に対して,合理的な多目的形状最適化の解法を提案し,その妥当性を検証することを目的とした.平成25年度の主な研究実績は次の通りである.
1.前年度に実施した熱対流場の部分領域において温度分布をコントロールし,熱対流場全体での散逸エネルギーを最小化する熱対流場の多目的形状最適化の研究成果を国際会議,および雑誌論文として発表した.
2.前年度に実施した熱弾性場問題の部分領域において熱応力分布を規定する単一目的形状決定の研究成果を国内の学会で口頭発表した.
3.粘性流れ場の部分領域において流速分布をコントロールし,流れ場全体での散逸エネルギーを最小化する粘性流れ場の多目的形状最適化問題の解法を試みた.重み付き線形和に基づいて目的汎関数を設定した場合,ε制約法に基づいて問題を設定した場合の二通りの問題に対して定式化を行い,形状修正の感度関数の導出,解析プログラムの開発を行って,簡単な数値解析結果より,解法の妥当性を確認した.また,その研究成果を国内の学会で口頭発表した.
4.熱弾性場の部分境界における熱変形コントロールと質量最小化の多目的形状最適化の解法を試みた.ε制約法に基づいて問題を設定し,形状修正の感度関数の導出,解析プログラムの開発を行って,簡単な数値例を通じて解法の妥当性を検討した.また,熱弾性場の部分境界における温度分布コントロールと熱変形コントロールの多目的形状最適化に対して,ε制約法に基づいて問題を定式化し,形状修正の感度関数の導出,解析プログラムの開発を行って,簡単な数値例から解法の妥当性を検討した.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 強制熱対流場における多目的形状最適化2013

    • 著者名/発表者名
      片峯英次,桐山恭幸,畔上秀幸
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集B編

      巻: 79 ページ: 2239-2253

    • 査読あり
  • [学会発表] 流速分布規定と散逸エネルギー最小化を目的とした定常粘性流れ場の多目的形状最適化2014

    • 著者名/発表者名
      片峯英次,金井陵真
    • 学会等名
      日本機械学会2014年九州支部第67期総会・講演会
    • 発表場所
      九州工業大学(福岡県北九州市)
    • 年月日
      20140313-20140314
  • [学会発表] Multi-objective Shape Optimization in Forced Heat-convection Field2013

    • 著者名/発表者名
      E. Katamine, Y. Kiriyama
    • 学会等名
      5th Asia Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM2013) & 4th International Symposium on Computational Mechanics (ISCM2013)
    • 発表場所
      InterContinental Hotel(Singapore)
    • 年月日
      20131211-20131214
  • [学会発表] 熱応力分布を規定する熱弾性場の形状同定問題の解法2013

    • 著者名/発表者名
      片峯英次,加藤勇希
    • 学会等名
      日本機械学会2013年M&M材料力学講演会
    • 発表場所
      岐阜大学(岐阜県岐阜市)
    • 年月日
      20131012-20131014
  • [学会発表] 流速分布を規定する定常粘性流れ場の形状同定問題の解法2013

    • 著者名/発表者名
      片峯英次,柿ヶ野巧
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      20130908-20130911

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公開日: 2015-05-28  

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