講演情報

[22016]陽的感度とエネルギー密度関数内挿による高計算効率・高拡張性弾塑性トポロジー最適化(シンポジウム講演概要)

*奈良 峻輔1、西口 浩司1、加藤 準治1 (1. 名古屋大学)

キーワード:

トポロジー最適化、感度解析、弾塑性、経路依存

本稿は,計算効率と拡張性を兼ね備えた弾塑性トポロジー最適化手法を提案する.経路依存性を有する非線形問題において,従来の随伴変数法は全荷重ステップの履歴保存と随伴方程式の求解を要し,メモリ消費量と計算コストが甚大となる.また,複雑な構成則の感度導出は実装の障壁となる.そこで本研究は,Kato et al. (2015)の陽的感度解析とHan et al. (2026)のエネルギー密度関数内挿の概念を統合し,履歴保存を回避しつつ,構成則の感度導出を不要とする実用的な枠組みを構築した.本報ではエネルギー吸収性能最大化を目的とした定式化を示し,数値計算例を通じて有効性を検証する.特に,随伴変数法に対するメモリ消費量および計算時間の優位性を実証するとともに,von MisesとDrucker-Pragerの降伏基準が混在する複数材料設計への適用例によって高い拡張性を示す.