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J-GLOBAL ID：202202283207027231   整理番号：22A0225650

平均曲率制約を持つ3D構造の密度ベース形状最適化【JST・京大機械翻訳】

Density-based shape optimization of 3D structures with mean curvature constraints

著者 (4件)： Bartz Ronald (Volkswagen AG, Brunswick, Germany) ,  Franke Thilo (Volkswagen AG, Brunswick, Germany) ,  Fiebig Sierk (Volkswagen AG, Brunswick, Germany) ,  Vietor Thomas (Technische Universitaet Braunschweig, Brunswick, Germany)
資料名： Structural and Multidisciplinary Optimization  (Structural and Multidisciplinary Optimization)
巻： 65  号： 1  ページ： 5  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： 本論文では,レベル集合法として界面運動スキームを用いた密度ベース形状最適化を示した。目的は,トポロジーと形状最適化のための均一な幾何学的表現内で高品質界面を有する最適材料分布を生成することである。これは後処理の努力を低減し,CADモデルへの自動化変換を容易にする。密度関数を用いて,提案方法は,初期設計として密度ベースのトポロジー最適化結果をシームレスに採用することができた。最適化のために同じメッシュと密度場を用いて有限要素解析を行った。界面運動は,中間密度のペナルティのない移流方程式と形状導関数に基づいている。これは,界面のメッシュ依存空間振動を避けながら,大きな灰色遷移領域の形成を妨げる。したがって,滑らかな表面と十分に保持された剛性と体積を有する境界適合メッシュを抽出することができる。さらに,必要な形状導関数と同様に表面の平均曲率に対するオプション制約を導入した。したがって,表面曲率は技術的に正当化できる値に限定されることができ,例えば,製造可能性と疲労強度を改善する。評価は,自明な設計から出発する4つの三次元例と同様に,トポロジー最適化設計から出発する二次元例を用いて実行した。考慮した最適化目的は,コンプライアンス制約と部分,付加的平均曲率制約に関して体積を最小化することである。Copyright The Author(s), under exclusive licence to Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2021 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 位相幾何学 ,  界面 ,  *最適化 ,  自動化 ,  剛性 ,  コンプライアンス ,  疲れ強さ ,  二次元 ,  *三次元 ,  導関数 ,  ペナルティ ,  *形状最適化
準シソーラス用語： 有限要素解析 ,  密度関数 ,  レベルセット法 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 形状最適化 ,  トポロジー最適化 ,  密度アプローチ ,  平均曲率制約

分類 (1件)： 数値計算  (JE02000J)

タイトルに関連する用語 (4件)： 制約 ,  3D ,  密度 ,  形状最適化