弾塑性複合材料のトポロジー最適化における解析的感度の精度検証

抄録

本研究は, 複合材料の弾塑性変形挙動を考慮して, 構造物のダクティリティ最大化を意図したトポロジー最適化手法を提案するものである. ここでは, 損傷モデルにおいて提案された多相材料最適化の概念を弾塑性材料モデルに拡張し, 2つの構成材料の材料パラメータを正則化する.
最適化については, 勾配を基本とした最適化アルゴリズムを用いるが, 力学的に信頼に足る最適結果を得るためには, 感度の精度が重要となる. 本研究では, 複合材料の弾塑性挙動を考慮したトポロジー最適化の解析的感度手法を定式化し, 有限差分法によって得られる感度と比較することで本手法による感度の精度を観察する. この検証を通じて, 本論文で提案する手法は, 信頼に足る最適結果を得るのに十分な精度を有するものであることが確認された.