文献

J-GLOBAL ID：202302260476256329   整理番号：23A0796337

固体材料および材料界面の強度を考慮したマルチマテリアルトポロジー最適化

Multi-material topology optimization considering strengths of solid materials and interface

著者 (4件)： 渡邉大貴 (名古屋大学大学院 工学研究科 土木工学専攻) ,  干場大也 (名古屋大学大学院 工学研究科 土木工学専攻) ,  西口浩司 (名古屋大学大学院 工学研究科 土木工学専攻) ,  加藤準治 (名古屋大学大学院 工学研究科 土木工学専攻)
資料名： 日本計算工学会論文集(Web)  (Transactions of JSCES (Web))
巻： 2023  ページ： 20230001(J-STAGE)  発行年： 2023年 
JST資料番号： U0063A  ISSN： 1347-8826  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本研究では,固体材料と材料界面の両方の強度を考慮したマルチマテリアルトポロジー最適化手法を提案する.ヤング率と強度の複数の材料物性を同時に考慮するために,係数が等価に与えられるDMO材料内挿関数を適用する.応力制約付きトポロジー最適化の特異点問題を緩和するために,DMO材料内挿関数に適応した応力定義を提案する.さらに,材料界面を密度法ベースの手法で表現するために,2段階の密度フィルタリングを用いたgraded interfaceと呼ばれる手法を応用的に導入する.界面に引張/圧縮非対称応力規準を適用することにより,材料界面の引張の負担が軽減されるような最適化計算結果を得ることが可能となる.本研究で提案した手法の妥当性について,3つの構造モデルで検証を行う.(著者抄録)

シソーラス用語： *界面 ,  強度 ,  最適化 ,  固体 ,  生産技術 ,  最適化手法 ,  Young率 ,  内挿法 ,  特異点 ,  非対称性 ,  引張応力 ,  制約条件 ,  圧縮応力 ,  モデル ,  応力制約 ,  界面強度 ,  構造モデル ,  複合材料界面 ,  *位相最適化 ,  改変
準シソーラス用語： *トポロジー最適化 ,  *マルチマテリアル ,  内挿

著者キーワード (10件)： Topology optimization ,  Multi-material ,  Stress constraint ,  Interface representation ,  Density filter ,  Topology optimization ,  Multi-material ,  Stress constraint ,  Interface representation ,  Density filter

分類 (4件)： 固-固界面  (CB12060M) ,  界面化学一般  (CB12010J) ,  高分子の立体構造  (CG02031G) ,  固体の機械的性質一般  (BL01021C)

引用文献 (43件)：

• (1) Rafiee M., Farahani D., Therriault D.: Multi-material 3D and 4D printing: a survey, Adv Sci, Vol.7, pp.1902307, 2020.
• (2) Bendsóe, M.P., and Kikuchi, N., Generating optimal topologies in structural design using a homogenization method, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg., Vol.71, pp.197-224, 1988.
• (3) Wang, M.Y., and Wang, X., ”Color” level sets: A multiphase method for structural topology optimization with multiple materials, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg., Vol.193, No.6-8, pp.469-496, 2004.
• (4) Zhang W., Song J., Zhou J., Du Z., Zhu Y., Sun Z., Guo X.: Topology optimization with multiple materials via moving morphable component (MMC) method, Int. J. Numer. Methods Engrg., Vol.113, pp.1653-1675, 2018.
• (5) Bendsóe, M.P., and Sigmund, O., Material interpolation schemes in topology optimization, Archive of Applied Mechanics, Vol.69, pp.227-246, 1999.

タイトルに関連する用語 (4件)： 固体材料 ,  界面 ,  マルチマテリアル ,  トポロジー最適化