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J-GLOBAL ID：201702247859823277   整理番号：17A1637908

レベルセット法を用いた超弾性構造物のトポロジー最適化【Powered by NICT】

Topology optimization of hyperelastic structures using a level set method

著者 (5件)： Chen Feifei (Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore, Singapore) ,  Wang Yiqiang (Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong) ,  Wang Michael Yu (Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong) ,  Wang Michael Yu (Department of Electronic and Computer Engineering, Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong) ,  Zhang Y.F. (Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore, Singapore)
資料名： Journal of Computational Physics  (Journal of Computational Physics)
巻： 351  ページ： 437-454  発行年： 2017年 
JST資料番号： B0860A  ISSN： 0021-9991  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 固有コンプライアンスのために,ソフトゴム状材料は軟質材料ロボットを支援するウェアラブル技術に及ぶ種々の応用で広く実施されている。このようなソフトなゴム状材料の構造設計は,それらの機械的挙動を正確に予測するために大きな非線形変形と超弾性材料モデルの考慮を必要とする。本論文では,大変形を受ける超弾性構造物の設計のための効果的なレベルセット法に基づくトポロジー最適設計法を開発する。歪と応力測定は全Lagrange枠組み内で定義されているこの方法は,幾何学的及び材料的非線形性を組み込み,超弾性はとして広く利用されMooney-Rivlin材料モデルによって特性化した。物質導関数の厳密な意味で形状感度解析,変位勾配を含む高次項は下降方向を確実にするために保持した。設計速度はその勾配と発散項の観点から形状導関数に突入するに従い,離散速度選択戦略を開発した。全体最適化実装は2段プロセス,線形最適化を最初に実行を受け,その最適化溶液は,その後の非線形最適化のための初期設計として機能する。はこの操作は効率的に数値的不安定性を緩和し,最適化プロセスを促進することが分かった。提案した方法の妥当性と有効性を実証するために,三コンプライアンス最小化問題が研究され,それらの最適解は非線形性を組み込んだの有意な機械的利益を提供するだけでなく,構造剛性が,臨界座屈荷重の顕著な増強した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 構造設計 ,  感度解析 ,  *構造物 ,  キャラクタリゼーション ,  大変形 ,  最小化問題 ,  最適設計 ,  *超弾性 ,  コンプライアンス ,  導関数 ,  *位相幾何学 ,  形態 ,  *最適化 ,  非線形性
準シソーラス用語： *レベルセット法 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： トポロジー最適化 ,  Hyperelasticity ,  幾何学的非線形性 ,  レベルセット法 ,  材料誘導体 ,  臨界座屈荷重

分類 (3件)： 数値計算  (JE02000J) ,  弾性力学一般  (HC02010M) ,  流体動力学一般  (BC02010G)

タイトルに関連する用語 (4件)： レベルセット法 ,  超弾性 ,  構造物 ,  トポロジー最適化