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J-GLOBAL ID：201202223264853423   整理番号：12A1148250

無人水中機設計のための新ロバスト設計最適化アプローチ

A new robust design optimization approach for unmanned underwater vehicle design

著者 (3件)： ALAM Khairul (Univ. New South Wales, Canberra, AUS) ,  RAY Tapabrata (Univ. New South Wales, Canberra, AUS) ,  ANAVATTI Sreenatha G (Univ. New South Wales, Canberra, AUS)
資料名： Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part M. Journal of Engineering for the Maritime Environment  (Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part M. Journal of Engineering for the Maritime Environment)
巻： 226  号： 3  ページ： 235-249  発行年： 2012年08月 
JST資料番号： W1855A  ISSN： 1475-0902  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 小型無人水中機の設計に対して通常の性能最適設計法と平均性能を最適化するロバスト設計法を比較した。初めに全長500mm以下,重量0.5kg以下,航行速度0.5m/秒等の主要目と性能,および全体形状,ピッチ,ヨー,前後進用の3プロペラ等の配置を示した。次に重心位置,機器位置,プロペラ位置等の設計変数,および重心ー浮心間距離等の制約条件など最適設計事項と表式を示した。抗力最小を目的関数として,抗力係数の算定にはVirginiaTech,MIT,Gillmer-Johnsonの半実験式を示し,最大値を適用した。通常の最適設計は3通りの集合体数と生成数の組合せに対して計算し,ロバスト最適設計法では制約違反回数を指定してIDEAアルゴリズムに従い最適解を探索した。その結果,両方法の最適解は共に類似機より抗力が小さく,操縦性能が良い結果を得た。通常の最適設計により抗力の最小値が得られる一方,平均抗力値はロバスト設計の方が小さい結果となり,設計変数の変化に対してロバストである目標を実現できたと結論した。両方法の設計形状について計算流体力学ソフトANSYS Fluentを用いてレイノルズ平均ナビエストークス方程式を解いて抗力を計算した結果,半実験式に基づく最適解の抗力値と非常に近い値となることを確認した。

シソーラス用語： *潜水船 ,  *最適設計 ,  抗力 ,  計算流体力学 ,  Navier-Stokes方程式
準シソーラス用語： *ロバスト設計 ,  設計変数

分類 (1件)： 海洋開発用機器  (QE05010W)

タイトルに関連する用語 (4件)： 水中 ,  設計 ,  ロバスト設計 ,  最適化