船体構造の最適設計を支援する知識ベースの構築

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455393
• Research Institution: THE UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 大坪 英臣 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20011132)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 克幸 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10235939)
• Keywords: 構造設計 / 有限要素法 / 船体構造 / 知識ベース / 最適設計 / 人口知能 / 設計変更

Research Abstract

解析に基づいた構造設計においては、設計を行なった後に有限要素法などによって設計に対する強度の解析を実施し、その結果をもとに設計見直しなどといった手法がしばしば取られている。船体構造のように大規模な構築物に関しては、構造物の全体的な設計から詳細な部分の設計へと進められる。現在はこの詳細化の段階で非常に多くの時間と労力を費やしている。ここではPart NameとPart Typeに基づき共通のPD Partモデルから様々な解析要求に応じたモデルを得られるシステムを構築した。これで任意な詳細度の有限要素モデルを生成することができる。また、知識ベースシステムを駆使し最適設計をインテリジェント化することを考察した。ここでは、まず知識とそれに基づく推論を行なう人口知能の技術をふたつのフェーズに用いる事を考えた。すなわち実際の工業製品を、如何に最適化できるように数学的に表現するかという「モデリングフェーズ」と、その数学的に表現されたものを如何に最適化するかという、最適化アルゴリズムをインテリジェント化する「ソリューションフェーズ」である。それぞれのフェーズを推論機構で支援することにより、最適設計という強力な方策、設計現場で万人が手軽に活用できる手法を提案した。従来の経験による設計変更に対し、構造最適設計法および数理計画法などを用いることにより、より計画的に設計変更出来るようになった。近年の有限要素モデラ-の進歩により、解析モデルをアップデ-トしながら、解析と設計変更を繰り返す形状最適設計の可能性を提示した。

Research Products

• [Publications] 鈴木 克幸,他: "多段階最適設計法による船体構造の最適化" 最適化シンポジューム論文集. 第2回. 31〜36 (1996)
• [Publications] 大坪 英臣: "CAEにおけるハイ・パフォーマンス・コンピューテイング" 日本機械学会論文集(A編). 62巻603号. 2402〜2406 (1996)