Level Set-Based Topology Optimization in an Incompressible Viscous Flow using the Finite Volume Method
Level Set-Based Topology Optimization in an Incompressible Viscous Flow using the Finite Volume Method
复制标题
使用有限体积法在不可压缩粘性流中基于水平集的拓扑优化
DOI：
10.11421/jsces.2015.20150002
复制
发表时间：
2015
影响因子：
--
通讯作者：
古口睦士， 矢地謙太郎， 山田崇恭， 泉井一浩， 西脇眞二
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Miyagawa;Y. Imai;T. Yamaguchi;T. Ishikawa;古口睦士， 矢地謙太郎， 山田崇恭， 泉井一浩， 西脇眞二
構造最適化は, 数値解析による性能評価と数学的な最適化手法により, 最大限の性能を有する構造を求める手法で, 寸法最適化, 形状最適化, トポロジー最適化に大別される. このうちトポロジー最適化は, 構造の形状だけなく形態の変更も可能な最も自由度の高い手法で, 大幅な性能向上が期待できる. 構造最適化は, 当初構造問題への適用に限られていたが, 近年では様々な物理問題に適用されてきている. 流体問題への適用は, 電磁波問題などと比較するとやや古く, ストークス流を対象に流体に作用する抗力の最小化を目的とし, その形状感度を導出することにより最適形状を得る手法や, 変動拘束された境界を含む領域において粘性流体を対象とした散逸エネルギー最小化の構造最適化の手法が提案されている. しかしながら, これらの手法は, 対象とする設計領域における物体と流体の境界を変動させることにより最適構造を得る, いわゆる形状最適化の手法であるため大幅な性能向上が期待できないうえ, 最適構造が初期構造に強く依存する欠点を持つ.