定常確率過程による不確定性表現を用いたレベルセット法に基づくロバストトポロジー最適設計
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概要
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A robust topology optimization approach in consideration with random field uncertainty in loading condition is proposed in this paper. The proposed method integrates the level set-based topology optimization and the robust design method using stochastic process model. The stochastic process model is applied to describe the uncertainty of design parameters with nonuniform distribution in space with a reduced set of random variables. The robust optimization is formulated to minimize the robust compliance that is defined as a weighted sum of the expected value and the standard deviation of mean compliance under volume constraint. The standard deviation of mean compliance is approximated by the first-order sensitivity with respect to random variables that are described through the assumed spectral distributions from Wiener-Khintchine theorem. As a topology optimization, a level set-based approach incorporating a fictitious interface energy proposed by parts of the authors is applied. The method has several advantages to makes it possible to change structural topology as well as boundary shapes and to control the geometrical complexity of the optimum configuration qualitatively. Through numerical examples, the efficiency of the proposed robust topology optimization approach is demonstrated by comparing between the deterministic and robust optimum configurations.
著者
-
小木曽 望
大阪府立大学大学院工学研究科
-
西脇 眞二
京都大学大学院
-
小木 曽望
大阪府立大学大学院工学研究科航空宇宙海洋系専攻
-
小木曽 望
大阪府立大学
-
小木曽 望
大阪府立大学大学院工学研究科航空宇宙海洋系専攻
-
小木曽 望
阪府大
-
乙守 正樹
京都大学大学院工学研究科
-
山田 崇恭
名古屋大学大学院工学研究科
-
植田 圭一
大阪府立大学大学院工学研究科航空宇宙工学分野
-
乙守 正樹
京都大学大学院 工学研究科 機械理工学専攻
-
山田 崇恭
名古屋大学
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