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形状最適化解析

  • 情報学研究科
  • 複雑系科学専攻
  • 複雑系計算論講座

教授 畔上 秀幸[あぜがみ ひでゆき]

http://www.az.cs.is.nagoya-u.ac.jp/index-ja.html

シーズの概要

自動車などの設計ではたくさんの数値解析が行われている.我々は,数値解析の結果を最適設計に繋げるための形状最適化問題に対する理論と数値解法について研究している.これまで,弾性体,流れ場,熱伝導場,電磁場,それらの連成場を対象にした実用的な問題に対して,形状最適化解析が得られることを実証してきた.また,我々が開発した方法は構造最適設計の商用ソフトウェアの中でも使われている.

この研究の新規性・独創性

最適設計は設計変数の選び方によって2つのカテゴリーに分類される.一つはCADの寸法を設計変数に選ぶ方法である.このときの最適化問題はパラメトリック最適化問題と呼ばれる.もう一つは,形状変動を表す関数を設計変数に選ぶ方法である.この方法はノンパラメトリック最適化問題と呼ばれる.本研究の特徴は,後者に対して関数解析を応用していることである.

産学連携を目指した応用研究

我々の方法を組み込んだ商用ソフトウェアが産業界で使われている.それでは解決できない問題に対しては,産業界との共同研究により解決していきたい.

一言アピール

技術者の勘に頼っていただけでは見つけられない形状が見つかります.

キーワード

最適設計、形状最適化、位相最適化、CAD、CAE、有限要素法

保有技術

  • 形状最適化法

主な特許

  • 特許番号 3946699 領域形状最適化方法

主な論文

  • 畔上秀幸: 形状最適化問題の正則化解法, 日本応用数理学会論文誌, 23(2), 2014.06, pp. 83-138
  • Kouhei Shintani, Hideyuki Azegami: Construction method of the cost function for the minimax shape optimization problem, JSIAM Letters, 5, 2013.09, pp. 61-64.
  • Hideyuki Azegami, Liren Zhou, Kimihiro Umemura, Naoya Kondo: Shape optimization for a link mechanism, Structural and Multidisciplinary Optimization, 48(1), 2013.02, pp. 115-125.
  • Hideyuki Azegami, Shota Fukumoto, Taiki Aoyama: Shape optimization of continua using {NURBS} as basis functions, Structural and Multidisciplinary Optimization, 47(2), 2013.01, pp. 247-258.