Top > Search of International Patents > STRUCTURE OPTIMIZATION DEVICE, STRUCTURE OPTIMIZATION METHOD, AND STRUCTURE OPTIMIZATION PROGRAM

STRUCTURE OPTIMIZATION DEVICE, STRUCTURE OPTIMIZATION METHOD, AND STRUCTURE OPTIMIZATION PROGRAM

Foreign code F100002225
File No. F100002225
Posted date Jul 16, 2010
Country WIPO
International application number 2009JP062974
International publication number WO 2010/029810
Date of international filing Jul 17, 2009
Date of international publication Mar 18, 2010
Priority data
  • P2008-233176 (Sep 11, 2008) JP
Title STRUCTURE OPTIMIZATION DEVICE, STRUCTURE OPTIMIZATION METHOD, AND STRUCTURE OPTIMIZATION PROGRAM
Abstract The invention enables clear expression of the shape of an optimized structure and structure optimization with high degree of freedom in which, for example, a topology change in an object region Ω is allowed.  A level set function φ is defined, the level set function φ is updated so that the performance such as the rigidity of the structure approaches a target value under a predetermined constraint condition, and thereby the boundary ∂Ω between the object region Ω and a cavity region is moved.  The topology change of the object region Ω caused when the level set function φ is updated is allowed, a new cavity region is defined in the object region Ω, the boundary ∂Ω between the new cavity region and the object region Ω is moved.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 構造物の設計領域を示す設計領域データを格納する設計領域データ格納部と、
 初期構造が設定された設計領域の各部が構造を形成する物体領域、空洞を形成する空洞領域、又はそれら領域の境界であるかを示し、物体領域を表す値及び空洞領域を表す値の間の所定値が前記境界を表すレベルセット関数を示すレベルセット関数データを格納しているレベルセット関数データ格納部と、
 所定の制約条件下において、剛性等の構造物の性能を目標値に近づけるように前記レベルセット関数を更新して、前記物体領域と前記空洞領域との境界を移動させるとともに、前記レベルセット関数の更新に伴う前記物体領域内のトポロジー変化(形態変化)を許容して前記物体領域内に新たな空洞領域を形成し、その新たな空洞領域と物体領域との境界を移動させるレベルセット関数更新部と、を具備する構造最適化装置。

【請求項2】 前記レベルセット関数更新部が、レベルセット関数を変数とする関数族、物体領域におけるエネルギー密度、空洞領域におけるエネルギー密度、及び界面エネルギー密度により示されるエネルギー汎関数から、エネルギー汎関数最小化原理に従って、前記レベルセット関数の時間発展を示す反応拡散方程式を算出し、当該反応拡散方程式を用いて前記レベルセット関数を時間発展させることにより、前記レベルセット関数を更新するものである請求項1記載の構造最適化装置。

【請求項3】 前記レベルセット関数更新部が、前記レベルセット関数を更新した結果得られる構造の構造的な複雑さを示す複雑度が予め設定された複雑度となるように、前記レベルセット関数を更新するものである請求項1記載の構造最適化装置。

【請求項4】 構造物の設計領域を定める設計領域設定ステップと、
 初期構造が設定された設計領域の各部が構造を形成する物体領域、空洞を形成する空洞領域、又はそれら領域の境界であるかを示し、物体領域を表す値及び空洞領域を表す値の間の所定値が前記境界を表すレベルセット関数を定めるレベルセット関数設定ステップと、
 所定の制約条件下において、剛性等の構造物の性能を目標値に近づけるように前記レベルセット関数を更新して、前記物体領域と前記空洞領域との境界を移動させるとともに、前記レベルセット関数の更新に伴う前記物体領域内のトポロジー変化(形態変化)を許容して前記物体領域内に新たな空洞領域を形成し、その新たな空洞領域と物体領域との境界を移動させるレベルセット関数更新ステップと、を具備する構造最適化方法。

【請求項5】 構造物の設計領域を示す設計領域データを格納する設計領域データ格納部と、
 初期構造が設定された設計領域の各部が構造を形成する物体領域、空洞を形成する空洞領域、又はそれら領域の境界であるかを示し、物体領域を表す値及び空洞領域を表す値の間の所定値が前記境界を表すレベルセット関数を示すレベルセット関数データを格納しているレベルセット関数データ格納部と、
 所定の制約条件下において、剛性等の構造物の性能を目標値に近づけるように前記レベルセット関数を更新して、前記物体領域と前記空洞領域との境界を移動させるとともに、前記レベルセット関数の更新に伴う前記物体領域内のトポロジー変化(形態変化)を許容して前記物体領域内に新たな空洞領域を形成し、その新たな空洞領域と物体領域との境界を移動させるレベルセット関数更新部と、としての機能をコンピュータに備えさせる構造最適化プログラム。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • Kyoto University
  • Inventor
  • Yamada, Takayuki
  • Nishiwaki, Shinji
  • Izui, Kazuhiro
  • Yoshimura, Masataka
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BE BF BG BH BJ BR BW BY BZ CA CF CG CH CI CL CM CN CO CR CU CY CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI FR GA GB GD GE GH GM GN GQ GR GT GW HN HR HU ID IE IL IN IS IT JP KE KG KM KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LV LY MA MC MD ME MG MK ML MN MR MT MW MX MY MZ NA NE NG NI NL NO NZ OM PE PG PH PL PT RO RS RU SC SD SE SG SI SK SL SM SN ST SV SY SZ TD TG TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
Please contact us by e-mail or facsimile if you have any interests on this patent. Thanks.

PAGE TOP

close
close
close
close
close
close