有限要素モデルによる力学的適応形状の抽出 : ランダム探索法による形状探索

概要

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ある力学的条件下における適応形状の多様性を明らかにするために,節点の座標値のみで形状を表すことができる二次元トラス構造の有限要素モデルを定義し,力学的適応形状シミュレーションを実施した。シミュレーションでは,設計変数の変化量を乱数により決定するランダム探索法を,形状探索に応用することを試みた。まず,折線状構造の節点間最短距離問題にランダム探索法を適用し,本形状探索アルゴリズムの妥当性の検討を行った。さらに,この形状探索法を用いて基礎的トラス構造の形状を〔応力分岐値〕〔総重量〕の観点から検討し,力学的適応形状探索の可能性を確認するとともに,この適応形状の多様性を示した。また,本探索法の実用性を示すために,可変形状トラス構造の形状制御を試み,多様性に起因する様々な形状変化プロセスを確認した。本研究で構築した形状探索法により,基礎的トラス構造物や可変形状トラス構造のような動的構造物における,力学条件下での形状多様性を示唆することができた。
日本デザイン学会の論文
1994-05-31