第２部門②

[2B07-12-04] High-resolution Multi-scale Topology Optimization Using FFT-based Homogenization

*Masayoshi Matsui¹, Hiroya Hoshiba¹, Ogura Hiroki², Junji Kato¹ (1. Nagoya University, 2. Shimizu Corporation)

Keywords:Topology Optimization, Multi-scale Analysis, Fast Fourier Transform

近年，積層造形技術の発展により，構造物の形状（マクロ構造）だけでなく材料の微視構造（ミクロ構造）を制御し，目的の特性を持つ材料を製造することが可能になりつつある．そのため，最適なミクロ構造を設計するマルチスケールトポロジー最適化が注目を集めているが，これを実設計に適用するには課題が多い．特に，ミクロ構造解析の高い計算コストは，高解像度での解析や非線形問題への拡張の妨げとなっている．本研究は，これを解決するため，高速フーリエ変換 (FFT) を用いた均質化手法に着目し，より高速で省メモリな新しい最適化手法を提案する．線形弾性材料を想定した剛性最大化問題を対象に，既往手法との比較に基づく性能検証を行い，提案手法の妥当性を確認するとともに，計算コスト削減への効果について検証する．