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J-GLOBAL ID：202202279003115161   整理番号：22A0775969

Wray-Agarwal乱流モデルに基づくトポロジー最適化法【JST・京大機械翻訳】

Topology optimization method based on the Wray-Agarwal turbulence model

著者 (4件)： Alonso Diego Hayashi (Department of Mechatronics and Mechanical Systems Engineering, Polytechnic School of the University of Sao Paulo, Sao Paulo, SP, Brazil) ,  Romero Saenz Juan Sergio (Department of Mechanical Engineering, Federal University of Espirito Santo, Vitoria, ES, Brazil) ,  Picelli Renato (Department of Mining and Petroleum Engineering, Polytechnic School of the University of Sao Paulo, Sao Paulo, SP, Brazil) ,  Silva Emilio Carlos Nelli (Department of Mechatronics and Mechanical Systems Engineering, Polytechnic School of the University of Sao Paulo, Sao Paulo, SP, Brazil)
資料名： Structural and Multidisciplinary Optimization  (Structural and Multidisciplinary Optimization)
巻： 65  号： 3  ページ： 82  発行年： 2022年 
JST資料番号： W0188A  ISSN： 1615-147X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 流体トポロジー最適化における現在の課題の一つは,工業的あるいはより現実的な流体流デバイスを設計できるように,これらの乱流を扱うことである。したがって,トポロジー最適化フレームワークにより効率的な方法で乱流モデルを考慮する必要性がある。3つの可能な手法(DNS,LES,RANS)から,RANSアプローチは計算上高価である。しかし,流体トポロジー最適化(Spalart-Allmaras,k-ε,およびk-ωモデル)で既に考慮されているRANSモデルを考慮するとき,それらはすべて少なくとも2つのトポロジー最適化係数(”試行錯誤”アプローチで通常選択される)の付加的複雑性を含む。したがって,本研究では,トポロジー最適化法をWray-Agarwalモデル(”WA2018”)に基づいて定式化し,それはk-εモデル(”自由流”モデリング)とk-ωモデル(”近壁”モデリング)のモデリング利点を結合して,単一方程式の解に依存し,また,壁距離の計算を必要としない。したがって,このモデルは,以前に考慮した乱流モデルよりも,トポロジー最適化反復フレームワークにおいて,より少ないトポロジー最適化パラメータの選択を必要とし,一方,計算要求が少ない。TOBS手法からの離散設計変数構成を採用して,線形化を通して二値変数解を強制し,明確に定義されたトポロジー(固体流体)(即ち,トポロジー最適化反復中に明確に定義された境界を持つ)を実現でき,また,最適化プロセス(Souzaら2021)における材料モデルペナルティの依存性を少なくし,また,収束までトポロジー最適化反復の数を減らす可能性も,そのようにして,そのように,明確に定義されたトポロジー(固体-流体)(すなわち,トポロジー最適化反復の間の明確な境界を有する)を,達成することを可能にした。。また,それは,また,最適化プロセス(Souza et al.2021)における材料モデルペナルティの依存性を少なくすることを可能にし,また,収束まで,トポロジー最適化反復の数を減少させた。。また,それは,また,最適化プロセス(Souza et al.2021)における材料モデルペナルティの依存性を少なくすることを可能にした。トポロジー最適化のための従来の擬似密度材料モデルを,ノード(要素ワイズ)設計変数で採用し,それは,TOBSアプローチと並んで,PDEベース(Helmholtz)擬似密度フィルタの使用を可能にした。軸周りの回転(2D旋回流モデル)を持つ軸対称流に対して定式化を示した。数値的用例をいくつかの乱流2D旋回流構成のために提示して,このアプローチを説明した。Copyright The Author(s), under exclusive licence to Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2022 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *最適化 ,  軸対称流 ,  旋回流 ,  方程式 ,  *乱流 ,  モデリング ,  *モデル ,  二次元 ,  定式化 ,  ペナルティ ,  *乱流モデル
準シソーラス用語： 設計変数 ,  k-εモデル ,  RANS ,  k-ωモデル , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 流体トポロジー最適化 ,  乱流 ,  Wray-Agarwalモデル ,  二次元旋回流 ,  整数線形計画法

分類 (1件)： 流体動力学一般  (BC02010G)

タイトルに関連する用語 (2件)： 乱流モデル ,  トポロジー最適化