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J-GLOBAL ID：202202286300472455   整理番号：22A0562291

トラスレイアウト最適化のための等幾何学解析ベース剛性拡大法【JST・京大機械翻訳】

Isogeometric-analysis-based stiffness spreading method for truss layout optimization

著者 (6件)： Sun Yu (Department of Engineering Mechanics, State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian, 116024, China) ,  Zhou Yan (Department of Engineering Mechanics, State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian, 116024, China) ,  Shi Yunfeng (Department of Engineering Mechanics, State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian, 116024, China) ,  Li Hongqing (Department of Engineering Mechanics, State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian, 116024, China) ,  Tian Kuo (Department of Engineering Mechanics, State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian, 116024, China) ,  Wang Bo (Department of Engineering Mechanics, State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian, 116024, China)
資料名： Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering  (Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering)
巻： 390  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： E0856A  ISSN： 0045-7825  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： トラス要素のトポロジー,形状および断面領域を同時に最適化できる連続体内のトラスレイアウト最適化設計のために,新しい等幾何解析ベース剛性拡張法(IGAベースSSM)を提案した。エネルギー保存に基づくIGAベースのSSMを用いて,弱いIGA背景格子に埋め込まれたトラス要素の拡散剛性マトリックスを得た。IGAバックグラウンドグリッドは,従来のC_0要素によって引き出される不連続感度の限界を克服することができる高次連続等幾何学要素を用いて構築される。最適化に必要な感度が解析的に得られるので,勾配ベース最適化アルゴリズムを容易に実装できる。トラスレイアウト最適化設計のためのIGAベースSSMの有効性を検証するために,コンプライアンス最小化最適化問題を考慮して,典型的な説明例を用いた。提案方法は,連続的で滑らかな感度場を提供して,動径基底関数のような補間法によって引き起こされた数値不正確を克服することができる。異なるバックグラウンドメッシュサイズ,初期レイアウト,および不均一有理Bスプライン基底関数の次数pをトラスレイアウト最適化において研究した。結果は,適切なバックグラウンドメッシュサイズの選択が不連続トラス接続の問題を回避でき,C1-連続等幾何学要素が,より低い計算コストでより良い最適化設計を提供することができ,そして,提案方法は,種々の初期レイアウトのための明白なレイアウトを提供できることを示した。さらに,空間トラスレイアウト最適化問題と最小最大変位最適化問題も研究して,提案した方法の有効性をさらに検証した。最後に,提案した方法を,反力の分散制約を加えることによって,打上ロケットのインターステージアダプターに広く存在する集中力拡散問題を解決するために拡張した。結果は,提案方法が妥当な剛性分布で必要な集中力拡散結果を得ることができることを示した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. 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 ,  拡散 ,  *幾何学 ,  *最適化 ,  最適化問題 ,  剛性マトリックス ,  *トラス ,  最適化手法 ,  最適設計 ,  *剛性 ,  コンプライアンス ,  反力 ,  不連続性 ,  基底関数 ,  Bスプライン

著者キーワード (5件)： 等幾何学的解析 ,  剛性拡大法 ,  トラスレイアウトの最適化 ,  背景グリッド ,  集中力拡散

分類 (1件)： 構造力学一般  (HD01000X)

タイトルに関連する用語 (5件)： トラス ,  レイアウト最適化 ,  等幾何学解析 ,  剛性 ,  拡大法