自立性を考慮した音響クローキングのトポロジー最適化

抄録

本研究では，自立性を満たす構造設計案を創出するためのトポロジー最適化法を提案する．まず，自立性を満たさない構造を検出するために，仮想的な物理モデルを導入する．次に，レベルセット法に基づくトポロジー最適化法を導入し，自立性を実現するための制約条件を仮想的な物理場によって表現する．自立性が求められる代表例として，音響クローキング設計問題を対象に最適化問題の定式化を行う．トポロジー導関数の考え方に基づく設計感度の表式を述べ，複数の数値解析例を示すことによって提案手法の妥当性及び有用性を示す．具体的には，提案する仮想的な物理場の特徴を説明し，自立性を満たさない構造が排除された音響クローキング構造の最適設計案を示す．