Development of nonlinear topology optimization based on CMA-ES and its application to hyperelastic mechanical cloak

基于CMA-ES的非线性拓扑优化研究及其在超弹机械斗篷中的应用

基本信息

  • 批准号:
    20H02053
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.07万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本年度はトポロジー最適化による弾性体構造の多機能化を実施し,応力の反転が可能かを検証した.クローキングを達成する目的関数の他に,引っ張りを発生させる目的関数と,外からの圧縮荷重に対して垂直方向の応力の発生を抑制する目的関数を設定し,それらの計算を実施するサブルーチンを開発した.また,複数の目的関数と制約に関するペナルティ関数項を同時に適切に最適化を行うため,満足化トレードオフ法を適応し,各目的関数を希求水準まで改善することに成功した.また,計算の高速化を実現するための構造モデリングに関しても大きく進展している.具体的には,スペクトラルレベルセット法,Radius Basis関数に基づいたレベルセット法などの開発が完了し,計算速度として従来の1/10から1/50程度の計算時間で最適化を完了させることが可能となった.一方で,得られた最適化構造を実際に作成することまで本年度は挑戦したが,こちらが想定していたより,作成が難しい.プリントさせる材料が基盤にうまく付着させることができなかったり,設定した問題の物理的理由から,考えていたよりも材料選択の余地がないことが明らかになった.使用できる材料のうち,最適化計算で良い結果が期待できる材料はすでに判明しているため,3Dプリントの条件をさまざま試行錯誤し,最適化構造の作製を実施中である.また,開発に関してはかなり進んだものの,それらを成果として論文に掲載することまでは,本年度ではたどり着けなかった.次年度以降,随時論文執筆を行い,成果として取りまとめることが必要である.
In the current year, the system is the most effective in the implementation of multi-functional systems, and it is possible that the impact is affected. The number of targets is different, the number of targets is introduced, and the number of targets is set in the vertical direction of the load. In order to improve the level of the system, we need to change the number of items at the same time. In the same time, we need to optimize the operation of the system, and we hope that the level of improvement can be improved. The calculation of high-speed equipment has led to the development of high-speed equipment and equipment. The calculation of speed has been completed, and the calculation of speed has reached the end of the operating cycle. The calculation of speed has reached the level of 10: 50, and the time has been optimized. As a result, the system is the most important in the world. This year, you want to make a difference, and you want to make a difference. You know, because you want to make sure that you want to make a difference, you need to make sure that you want to make sure that you have a problem. There is a lot of room for the selection of materials. Using the information system, the most effective calculation results are expected to determine the error of the system, the error of the 3D system, the error of the system, the error of the system, the operation of the system, and the operation of the system. The results of this year are in full swing, and this year is in full swing. In the next year, the text will be completed at any time, and the results will be collected as necessary.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
トポロジー最適化によるメカニカルアンフィーラブルリバーサル
通过拓扑优化实现机械无感反转
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Qiang Li;Cheng Chao;Junjie Li;Ke Zhang;Kai Zhou;Masaaki Nakai;Mitsuo Niinomi;Kenta Yamanaka;Daixiu Wei;Akihiko Chiba;Takayoshi Nakano.;藤井雅留太
  • 通讯作者:
    藤井雅留太
スペクトラルレベルセット法を用いた設計変数削減による CMA-ES に基づくトポロジー最適化の高 速化
通过使用谱水平集方法减少设计变量来加速基于 CMA-ES 的拓扑优化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田中 進;藤井 雅留太
  • 通讯作者:
    藤井 雅留太
Radial Basis Function表現とレベルセット関数によるCMA-ESに基づくトポロジー最適化の加速
基于径向基函数表示和水平集函数的 CMA-ES 拓扑优化加速
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tanabe Yuta;Yaji Kentaro;Ushijima Kuniharu;葛尾 京介,藤井 雅留太
  • 通讯作者:
    葛尾 京介,藤井 雅留太
Garuda Fujii Research Laboratory
藤井鹰航研究实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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ラプラス方程式におけるクロークの CMA-ES によるトポロジー最適化
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤井 雅留太;秋本 洋平
  • 通讯作者:
    秋本 洋平
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    高橋 正幸;秋本 洋平;藤井 雅留太;Kouhei Nishida,Youhei Akimoto;Shota Saito,Shinichi Shirakawa,Youhei Akimoto;Atsuhiro Miyagi,Youhei Akimoto,Hajime Yamamoto;Takahiro Yamaguchi,Youhei Akimoto;Youhei Akimoto,Anne Auger,Tobias Glasmachers;Kento Uchida,Shinichi Shirakawa,Youhei Akimoto;Kouhei Nishida,Youhei Akimoto;Naoki Sakamoto,Youhei Akimoto
  • 通讯作者:
    Naoki Sakamoto,Youhei Akimoto
設計変数間の依存性を考慮した Sparse CMA-ES とトポロジー最適化への応用
考虑设计变量之间依赖性的稀疏CMA-ES及其在拓扑优化中的应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤井 雅留太;秋本 洋平
  • 通讯作者:
    秋本 洋平
Well Placement Optimization for Carbon dioxide Capture and Storage via CMA-ES with Mixed Integer Support
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    2024
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    $ 11.07万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

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    2024
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    $ 11.07万
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    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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    24K00854
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    2024
  • 资助金额:
    $ 11.07万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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  • 批准号:
    24K17191
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.07万
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    2024
  • 资助金额:
    $ 11.07万
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  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.07万
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