2015 年度研究成果報告書

格子ボルツマン法に基づく熱流体デバイスのハイブリッドトポロジー最適化

研究課題

研究課題/領域番号	26820032
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関	京都大学
研究代表者	山田崇恭京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30598222)
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード	トポロジー最適化 / 最適設計 / 格子ボルツマン法 / ボルツマン方程式 / 感度解析 / 随伴変数法 / 計算力学 / レベルセット法
研究成果の概要	本研究では，高性能あるいは，新しい機能を持つ革新的な熱流体デバイスの構造創成設計法の開発を目的として，格子ボルツマン法を用いて熱流体場を数値解析し，トポロジー最適化により形状創成を行う数値解析システムを開発した．具体的には，連続系のボルツマン方程式に基づく設計感度解析法を構築し，レベルセット法により形状表現された熱流体場のトポロジー最適化法を開発した．さらに，熱流体場および随伴場は格子ボルツマン法により数値解析し，レベルセット関数は有限要素法を用いた具体的な最適化アルゴリズムを構築した．
自由記述の分野	設計工学