遺伝的アルゴリズムを用いた有限要素法のためのアダプティブ自動分割法の開発

利用遗传算法开发有限元法自适应自动分割方法

基本信息

批准号：
08750331
负责人：
村松和弘
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

繁雑な作業を必要とする有限要素法の要素分割を自動化するアダプティブ自動分割法において,遺伝的アルゴリズムなどに代表される最適設計法を導入すれば最適な要素分割を自動で作成することが可能である.そこで,本研究では,少ない反復計算で最適解を得ることができる最適設計法について検討するとともに,精度の点で優れている六面体要素の自動分割法について検討を行った.得られた知見を要約すると以下のようになる.1.最適設計法である遺伝的アルゴリズムは,大域的最適解を得ることができるが,反復回数が多く,三次元アダプティブ自動分割法に導入する方法としては計算時間の点で適当でない.2.最適設計法である Rosenbrock 法は,少ない反復回数で解が得られるが,局所的最適解が複数個ある場合には,局所的最適解が解として求められてしまうため,精度の点で適当でない.3.最適設計法である Simulated Annealing 法は,適当な係数を用いることにより,大域的最適解を得ることができ,また,初期値として,Rosenbrock 法により得られた結果を用いれば,少ない反復回数で解が得られる.すなわち,Rosenbrock 法とSimulated Annealing 法の併用法を用いれば,少ない反復回数で大域的最適解を求めることができる.4.六面体要素は精度の点で優れているが,従来,この要素を用いて,複雑な形状を有する電気機器の要素分割を自動で行うことは困難であった.そこで,自動分割法によって作成された三角形要素を四辺形要素に変換した後,積み上げ法により六面体要素を作成する自動分割法を開発した.その結果,形状が複雑である着磁器やリターダの六面体要素を用いた解析が可能になった.

在自适应自动分裂方法中，该方法自动化有限元方法的元素分割，这需要复杂的工作，可以通过引入最佳设计方法（例如遗传算法）来自动创建最佳元素分裂。因此，在这项研究中，我们研究了可以通过更少迭代获得最佳解决方案的最佳设计方法，并检查了六面体元素的自动分裂方法，在准确性方面非常出色。总结所获得的发现，我们可以总结以下内容：1。遗传算法是一种最佳设计方法，可以获得全局最佳解决方案，但是它具有大量迭代，并且不适合将其引入三维自适应自动分裂方法，以计算时间2。 Rosenbrock方法是一种最佳设计方法，可以获得更少的迭代溶液，但是当有多个局部最佳解决方案时，可以作为解决方案获得局部最佳解决方案，因此不适合准确性3。最佳设计方法模拟退火方法允许使用适当的系数获得一个全局最佳解决方案，并使用Rosenbrock方法获得的结果作为初始值，可以使用少量迭代获得该解决方案。换句话说，使用Rosenbrock方法的组合和模拟退火方法，可以使用少量迭代获得全局最佳解决方案4。六面体元素在准确性方面非常出色，但从传统上讲，使用此元素将电气设备的元素自动划分为复杂的形状。因此，开发了一种自动分裂方法，其中通过自动分裂方法创建的三角元素转换为四边形元素，然后使用堆叠创建了六面体元素。结果，使用瓷器和延迟六面体元素的复杂形状进行分析。