Multiscale topology optimization for maximizing energy absorption capacity of composites

最大化复合材料能量吸收能力的多尺度拓扑优化

• 批准号: 23560561
• 负责人: KATO Junji
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560561/
• 关键词: 応用力学; 構造最適化; トポロジー; 制震; シミュレーション工学; 計算力学; 複合材料; マルチスケール解析; トポロジー最適化; 均質化法; 材料非線形

The purpose of the present study was to develop a multi-scale optimization which optimize topology of microstructure and/or kind of material of composites.In this achievement we developed successfully the new method, namely "multi-scale topology optimization". This method is based on the finite element method and significant approach from a view point of material design. In addition to above achievement, we also developed the new approach considering elastoplastic material model for composites and so-called phase-field method.These results were presented in six academic journals. So far, the four papers were published and the other two papers are under review process. Furthermore the results of the present study will be presented in the national and international congress totally 13 places.

本研究的目的是建立一种多尺度的优化方法，以优化复合材料的微观结构和/或材料类型。在这一成果中，我们成功地开发了一种新的方法，即“多尺度拓扑优化”。该方法以有限元法为基础，从材料设计的角度出发，采用显著性方法。除了上述成果外，我们还开发了考虑复合材料弹塑性模型和相场法的新方法。这些结果发表在六份学术期刊上。到目前为止，这四篇论文已经发表，另外两篇正在审稿中。此外，本研究的结果将在13个地方的国内和国际大会上发表。

项目成果

損傷を受ける繊維複合材料の繊維形状最適化

受损纤维复合材料中纤维形状的优化

• 发表时间: 2011
• 期刊: 土木学会論文集A2
• 作者: Shiotani;T;Y. Oshima;M. Goto and S. Momoki;原田隆典,浜崎晃,王宏沢,杉野仁彦;高田雄大，塩谷智基，大津宏康;原田隆典,野中哲也,馬越一也,岩村真樹,王宏沢;加藤準治,Ramm Ekkehard,寺田賢二郎,京谷孝史
• 通讯作者: 加藤準治,Ramm Ekkehard,寺田賢二郎,京谷孝史

Phase-field法を用いたマルチスケールトポロジー最適化

使用相场法的多尺度拓扑优化

• 发表时间: 2014
• 作者: Chai;H.K.;D.G. Aggelis;S. Momoki;Y. Kobayashi and T. Shiotani;加茂純宜,加藤準治,高瀬慎介,寺田賢二郎,京谷孝史
• 通讯作者: 加茂純宜,加藤準治,高瀬慎介,寺田賢二郎,京谷孝史

Topology optimization of micro-structure for composites applying a decoupling multi-scale analysis

• DOI: 10.1007/s00158-013-0994-6
• 发表时间: 2014-04-01
• 期刊: STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION
• 影响因子: 3.9
• 作者: Kato, Junji;Yachi, Daishun;Kyoya, Takashi
• 通讯作者: Kyoya, Takashi

複合材料の塑性挙動を考慮したトポロジー最適化の実装

考虑复合材料塑性行为的拓扑优化的实现

• 发表时间: 2014
• 作者: Aggelis;D.G.;S. Hadjiyiangou;H.K. Chai;S. Momoki and T. Shiotani;田中俊幸・森山敏文・竹中隆;干場大也,加藤準治,高瀬慎介,寺田賢二郎,京谷孝史
• 通讯作者: 干場大也,加藤準治,高瀬慎介,寺田賢二郎,京谷孝史

Topological Design Considering Elastoplastic Behavior for Structural Toughness

考虑结构韧性弹塑性行为的拓扑设计

• 发表时间: 2014
• 作者: Junji Kato;Hiroya Hoshiba;Kenjiro Terada;Takashi Kyoya
• 通讯作者: Takashi Kyoya