設計領域を単曲面としたハンドルの形態探査

抄録

本研究は，盲導犬とユーザーの安全で快適な歩行を実現するために，歩行時の盲導犬とユーザーの負荷の定量化を行い，その負荷を低減し，かつ，盲導犬からの情報をより的確にユーザーに伝達するハーネスの開発を目的としている。本報では，前報の3次元曲面の設計領域に対するBESO法による形態最適化において解の収束性が低かったことから，設計領域を単曲面として形態探査の解の収束性について調べた結果を報告している。

設計領域は，y字型ハンドルのメインアームを外縁とする単曲面で幅は200�oとしている。解析変数は設計領域の曲率の大きさで，平面からメインアームの曲面までを四分割して5つの解析モデルを作成した。全ての解析モデルで荷重条件および支持条件を同一とし，目標体積率を30%と設定した。形態探査の解析条件の要素除去率，最大要素再生率および影響半径は，各解析モデルで設定し解の収束性をコンプライアンスの変動から評価している。
解析の結果，設計領域を平面としたモデル2d0/4hではコンプライアンスの変動が少なく解が収束しているが，曲率が最も小さいモデル2d1/4hであってもコンプライアンスの変動は非常に大きく解の収束性が低下することが明らかとなった。