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流体励起振動問題における異種材料複合構造体の最適設計法の開発とルアー設計への応用

流体激励振动问题中异质材料复合结构优化设计方法的发展及其在诱饵设计中的应用

基本信息

批准号：
21K03819
负责人：
史金星
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Komatsu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03819/
关键词：
流体励起振動異種材料複合構造体最適設計ルアー勾配法

项目摘要

流体励起振動問題における異種材料複合構造体の最適設計法の開発とルアー設計への応用に関する研究を順調に進めている。流体励起振動とは周期的な流れに置かれた構造物が大きく振動する現象であり、土木、建築、機械、航空、船舶、原子力などのあらゆる分野で構造設計に避け通ることのできない重要な課題である。本研究では、流体励起振動問題を注目し、異種材料複合構造における新たな構造最適設計手法の開発を目指している。また、適用例として、劇的な釣果の向上を図るため、最適な流体励起振動が表現可能なバイブレーションルアーの構造設計を試みる。昨年度に流体励起振動において、流体解析と構造解析を時間ステップごとに相互に解析結果を送ることにより、弱連成の流体－構造連成解析ができた。これにより、バイブレーションルアーの水中運動が再現できた。また、ボックスベンケル計画法を用いて流体励起振動周波数最大化のため、バイブレーションルアーの構造最適設計も試した。本年度にまず、弱連成の流体－構造連成解析の解析条件と解析モデルの妥当性を検討し、忠実的に流体励起振動がシミュレーションできた。また、バイブレーションルアーのアイの位置及び重りの位置を変動させることにより，ボックスベンケル計画法を用いて一次流体励起振動数の最大化ができた．その際に，バイブレーションルアーの水中運動特性に対してアイの位置と集中質量の位置における影響も解明された．実験計画法の一種であるボックスベンケル計画法において、放射基底関数を用いて新たな応答曲面の作成を検討した。これにより、昨年度よりよい最適結果が得られた。さらに、新たな形状最適設計手法の開発に向けて、定式化および最適化の流れを検討した。来年度について、最適設計法の開発およびプログラム開発を進めることに重点をおく。

Development and Application of Optimal Design Method for Heterogeneous Composite Structures in Fluid Induced Vibration Fluid excited vibration, periodic flow, structural vibration, phenomenon, civil engineering, construction, machinery, aviation, ships, atomic force, separation, structural design, avoidance, important issues. In this paper, the problem of fluid-induced vibration is studied, and the development of new optimum design methods for heterogeneous composite structures is pointed out. For example, the design of the structure of the fluid excitation system can be tested. Fluid excitation, fluid analysis, structural analysis, time analysis, mutual analysis, results analysis, weak connection, fluid-structural connection analysis The water movement in the river is very similar to that in the river. Optimization of the design of the structure for maximizing the frequency of vibration induced by fluid excitation by using the method of design This year, the analysis conditions of fluid-structure connection of weak connection and weak connection are discussed. To maximize the number of vibrations induced by primary fluid excitation by changing the position and weight of the fluid. In addition, the influence of the position and concentration of mass on the underwater motion characteristics of the vehicle is also discussed. A new method of making curved surface is discussed in this paper. This is the best way to find out. The development of new shape optimization design methods is discussed in this paper. Development of optimal design methods in the coming years