講演情報
[21019-24-04]建設3Dプリンタを用いたラティス補強コンクリート構造のトポロジー最適化(シンポジウム講演概要)
*石原 新菜1、今西 健太1、干場 大也1、小倉 大季2、山本 伸也2、西口 浩司1,3、加藤 準治1 (1. 名古屋大学、2. 清水建設、3. 理化学研究所 計算科学研究センター)
キーワード:
トポロジー最適化、建設3Dプリンティング、ラティス構造
本研究は,建設3Dプリンタで製造することを前提とした,ラティス構造とセメント系材料からなる複合構造物のトポロジー最適設計法を開発するものである.分離型マルチスケール解析の考え方に基づき,3種類の設計変数を用いてラティス構造の体積,形状および複合構造物の外形を表現する.本研究は,基礎的段階であることから,線形材料を仮定した数値材料試験を行い,均質化弾性係数を算出する.これと設計変数の関係を多項式関数で内挿し,各要素の剛性を表現する.これらを用いて体積制約条件下での剛性最大化問題を解く.最後にラティス構造の最適配置と応力分布から提案手法の妥当性について検証する.