2021/08/11 更新

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アゼガミ ヒデユキ
畔上 秀幸
AZEGAMI, Hideyuki
所属
大学院情報学研究科 複雑系科学専攻 複雑系計算論 教授
大学院担当
大学院情報科学研究科
大学院情報学研究科
学部担当
情報学部 自然情報学科
情報文化学部
職名
教授
連絡先
メールアドレス

学位 2

  1. 工学修士 ( 東京大学 ) 

  2. 工学博士 ( 東京大学 ) 

研究キーワード 9

  1. 形状最適化

  2. 偏微分方程式の境界値問題

  3. 関数解析の応用

  4. 有限要素法

  5. バイオメカニクス

  6. 計算力学

  7. 位相最適化

  8. 逆問題

  9. 最適設計

研究分野 4

  1. 自然科学一般 / 応用数学、統計数学  / 数値解析

  2. ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 設計工学  / 最適化,逆問題

  3. ライフサイエンス / 生体医工学  / バイオメカニクス

  4. 情報通信 / 計算科学

現在の研究課題とSDGs 3

  1. 偏微分方程式の境界値問題が定義された領域の形状を最適化する理論と解法に関する研究

  2. 形状最適化理論の産業応用に関する研究

  3. 数理モデリングと逆問題定式化による生体挙動の解明

経歴 9

  1. 名古屋大学   情報学研究科 複雑系科学専攻   教授

    2017年4月 - 現在

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    国名:日本国

  2. 名古屋大学   情報科学研究科 複雑系科学専攻   教授

    2003年4月 - 2016年3月

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    国名:日本国

  3. 名古屋大学   大学院情報学研究科 複雑系科学専攻 複雑系計算論   教授

    2017年4月 - 現在

  4. 東京大学   生産技術研究所   客員助教授

    1998年4月 - 2001年3月

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    国名:日本国

  5. ミシガン大学   工学部   研究員

    1991年11月 - 1992年8月

  6. 豊橋技術科学大学   工学部   准教授

    1991年8月 - 2003年4月

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    国名:日本国

  7. 豊橋技術科学大学   工学部   講師

    1989年4月 - 1991年7月

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    国名:日本国

  8. 豊橋技術科学大学   工学部   助教

    1986年1月 - 1989年3月

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    国名:日本国

  9. 東京大学   生産技術研究所   助教

    1985年4月 - 1985年12月

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    国名:日本国

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学歴 5

  1. 東京大学   工学系研究科   機械工学専攻

    1982年4月 - 1985年3月

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    国名: 日本国

    備考: 工学博士

  2. 東京大学   工学系研究科   機械工学専攻

    1980年4月 - 1982年3月

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    国名: 日本国

    備考: 工学修士

  3. 山梨大学   工学部   機械工学科

    1977年4月 - 1979年3月

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    国名: 日本国

    備考: 工学学士

  4. 長野工業高等専門学校   工学部   機械工学科

    1972年4月 - 1977年3月

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    国名: 日本国

  5. 長野工業高等専門学校   工学部   機械工学科

    - 1977年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 13

  1. 日本応用数理学会   副会長 (201606-201806), 理事 (200604-200703, 201204-201503), フェロー (201906-)

    1993年6月 - 現在

  2. 日本機械学会   フェロー (200603-)

    1980年5月 - 現在

  3. Asian Society of Structural and Multidisciplinary Optimization   Genaral Chair of ACSMO 2016, Vice President (201805-202011)

    2014年12月 - 現在

  4. 日本計算工学会

    1999年4月 - 現在

  5. International Society for Structural and Multidisciplinary Optimization

    2007年5月 - 現在

  6. International Association for Computational Mechanics

    1996年10月 - 現在

  7. 日本側彎症学会

    1995年11月 - 現在

  8. 自動車技術会

    1989年8月 - 現在

  9. 自動車技術会

  10. 日本計算工学会

  11. 日本機械学会

  12. 日本応用数理学会

  13. 日本側彎症学会

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受賞 13

  1. 2020年度 功績賞

    2021年2月   日本機械学会計算力学部門  

    畔上 秀幸

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

    計算力学分野における長年の研究と貢献に対する功績に対して授与された.

  2. 2020 JACM Computational Mechanics Award

    2020年6月   Japan Association for Computational Mechanics  

    Hideyuki Azegami

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  3. 日本応用数理学会論文賞(JSIAM-Letters部門)

    2019年9月   日本応用数理学会  

    Wares Chancharoen, 畔上秀幸

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

  4. ASSMO Award

    2016年5月   Asian Society for Structural and Multidisciplinary Optimization  

    Hideyuki Azegami

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  5. 日本応用数理学会論文賞(JSIAM-Letters部門)

    2015年9月   日本応用数理学会  

    畔上 秀幸,海津 聰, 竹内 謙善

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

    受賞者 畔上秀幸, 海津聰, 竹内謙善

  6. 日本応用数理学会論文賞(理論部門)

    2015年9月   日本応用数理学会   形状最適化問題の正則化解法

    畔上 秀幸

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

  7. 業績賞

    2004年11月   日本機械学会計算力学部門  

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  8. 学術賞

    2001年3月   永井科学技術財団   3次元線形弾性体の形状最適化手法の開発

    畔上 秀幸

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    受賞区分:出版社・新聞社・財団等の賞  受賞国:日本国

  9. ベストペーパー賞

    1997年5月   側弯症学会  

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  10. 論文賞

    1997年4月   日本機械学会  

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

    領域最適化問題の一解法(日本機械学会論文集, A編, 60巻, 574号, pp. 1479-1486)

  11. オーディエンス賞

    1996年8月   日本機械学会機械力学・計測制御部門   振動物体の最適化に関する一考察

    畔上 秀幸

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  12. 論文賞

    1994年6月   自動車技術会  

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

  13. 奨励賞

    1989年4月   日本機械学会  

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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論文 147

  1. A second-order shape optimization algorithm for solving the exterior Bernoulli free boundary problem using a new boundary cost functional 査読有り

    Rabago Julius Fergy T., Azegami Hideyuki

    COMPUTATIONAL OPTIMIZATION AND APPLICATIONS   77 巻 ( 1 ) 頁: 251 - 305   2020年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Computational Optimization and Applications  

    The exterior Bernoulli problem is rephrased into a shape optimization problem using a new type of objective function called the Dirichlet-data-gap cost function which measures the L^2-distance between the Dirichlet data of two state functions. The first-order shape derivative of the cost function is explicitly determined via the chain rule approach. Using the same technique, the second-order shape derivative of the cost function at the solution of the free boundary problem is also computed. The gradient and Hessian informations are then used to formulate an efficient second-order gradient-based descent algorithm to numerically solve the minimization problem. The feasibility of the proposed method is illustrated through various numerical examples.

    DOI: 10.1007/s10589-020-00199-7

    Web of Science

    Scopus

  2. Shape optimization of running shoes with desired deformation properties 査読有り

    Nonogawa Mai, Takeuchi Kenzen, Azegami Hideyuki

    STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION   62 巻 ( 3 ) 頁: 1535 - 1546   2020年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Structural and Multidisciplinary Optimization  

    The present paper describes a shape optimization procedure for designing running shoes, focusing on two mechanical properties, namely, the shock absorption and the stability keeping the right posture. These properties are evaluated from two deformations of a sole at characteristic timings during running motion. We define approximate planes for the deformations of sole’s upper boundary by least squares method. Using the planes, we choose the tilt angle in the shoe width direction at the mid stance phase of running motion as an objective function representing the stability, and the sunk amount at the contact phase of running motion as a constraint function representing the shock absorption. We assume that the sole is a bonded structure of soft and hard hyper-elastic materials, and the bonding and side boundaries are variable. In this study, we apply the formulation of nonparametric shape optimization to the sole considering finite deformation and contact condition of the bottom of the sole with the ground. Shape derivatives of the cost (objective and constraint) functions are obtained using the adjoint method. The H1 gradient method using these shape derivatives is applied as an iterative algorithm. To solve this optimization problem, we developed a computer program combined with some commercial softwares. The validity of the optimization method is confirmed by numerical examples.

    DOI: 10.1007/s00158-020-02560-0

    Web of Science

    Scopus

  3. Shape optimization of running shoes with desired deformation properties 査読有り

    Mai Nonogawa, Kenzen Takeuchi, Hideyuki Azegami

    Structural and Multidisciplinary Optimization   62 巻 ( 3 ) 頁: 1535-1546   2020年8月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The present paper describes a shape optimization procedure for designing running shoes, focusing on two mechanical properties, namely, the shock absorption and the stability keeping the right posture. These properties are evaluated from two deformations of a sole at characteristic timings during running motion. We define approximate planes for the deformations of sole’s upper boundary by least squares method. Using the planes, we choose the tilt angle in the shoe width direction at the mid stance phase of running motion as an objective function representing the stability, and the sunk amount at the contact phase of running motion as a constraint function representing the shock absorption. We assume that the sole is a bonded structure of soft and hard hyper-elastic materials, and the bonding and side boundaries are variable. In this study, we apply the formulation of nonparametric shape optimization to the sole considering finite deformation and contact condition of the bottom of the sole with the ground. Shape derivatives of the cost (objective and constraint) functions are obtained using the adjoint method. The H1 gradient method using these shape derivatives is applied as an iterative algorithm. To solve this optimization problem, we developed a computer program combined with some commercial softwares. The validity of the optimization method is confirmed by numerical examples.

    DOI: 10.1007/s00158-020-02560-0

  4. A second-order shape optimization algorithm for solving the exterior Bernoulli free boundary problem using a new boundary cost functional 査読有り

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    Computational Optimization and Applications   77 巻 ( 1 ) 頁: 251-305   2020年6月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The exterior Bernoulli problem is rephrased into a shape optimization problem using a new type of objective function called the Dirichlet-data-gap cost function which measures the $L^2$-distance between the Dirichlet data of two state functions. The first-order shape derivative of the cost function is explicitly determined via the chain rule approach. Using the same technique, the second-order shape derivative of the cost function at the solution of the free boundary problem is also computed. The gradient and Hessian informations are then used to formulate an efficient second-order gradient-based descent algorithm to numerically solve the minimization problem. The feasibility of the proposed method is illustrated through various numerical examples.

    DOI: 10.1007/s10589-020-00199-7

  5. A new energy-gap cost functional approach for the exterior Bernoulli free boundary problem 査読有り

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    Evolution Equations and Control Theory (EECT), American Institute of Mathematical Sciences   8 巻 ( 4 ) 頁: 785-824   2019年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The solution to a free boundary problem of Bernoulli type, also known as Alt-Caffarelli problem, is studied via shape optimization techniques. In particular, a novel energy-gap cost functional approach with a state constraint consisting of a Robin condition is proposed as a shape optimization reformulation of the problem. Accordingly, the shape derivative of the cost is explicitly determined, and using the gradient information, a Lagrangian-like method is used to formulate an efficient boundary variation algorithm to numerically solve the minimization problem. The second order shape derivative of the cost is also computed, and through its characterization at the solution of the Bernoulli problem, the ill-posedness of the shape optimization formulation is proved. The analysis of the proposed formulation is completed by addressing the existence of optimal solution of the shape optimization problem and is accomplished by proving the continuity of the solution of the state problems with respect to the domain. The feasibility of the newly proposed method and its comparison with the classical energy-gap type cost functional approach is then presented through various numerical results. The numerical exploration issued in the study also includes results from a second-order optimization procedure based on a Newton-type method for resolving such minimization problem. This computational scheme put forward in the paper utilizes the Hessian information at the optimal solution and thus offers a state-of-the-art numerical approach for solving such free boundary problem via shape optimization setting.

    DOI: 10.3934/eect.2019038

  6. A new energy-gap cost functional approach for the exterior Bernoulli free boundary problem 査読有り

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    Evolution Equations and Control Theory (EECT), American Institute of Mathematical Sciences   8 巻 ( 4 ) 頁: 785-824   2019年12月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The solution to a free boundary problem of Bernoulli type, also known as Alt-Caffarelli problem, is studied via shape optimization techniques. In particular, a novel energy-gap cost functional approach with a state constraint consisting of a Robin condition is proposed as a shape optimization reformulation of the problem. Accordingly, the shape derivative of the cost is explicitly determined, and using the gradient information, a Lagrangian-like method is used to formulate an efficient boundary variation algorithm to numerically solve the minimization problem. The second order shape derivative of the cost is also computed, and through its characterization at the solution of the Bernoulli problem, the ill-posedness of the shape optimization formulation is proved. The analysis of the proposed formulation is completed by addressing the existence of optimal solution of the shape optimization problem and is accomplished by proving the continuity of the solution of the state problems with respect to the domain. The feasibility of the newly proposed method and its comparison with the classical energy-gap type cost functional approach is then presented through various numerical results. The numerical exploration issued in the study also includes results from a second-order optimization procedure based on a Newton-type method for resolving such minimization problem. This computational scheme put forward in the paper utilizes the Hessian information at the optimal solution and thus offers a state-of-the-art numerical approach for solving such free boundary problem via shape optimization setting.

    DOI: 10.3934/eect.2019038

  7. An improved shape optimization formulation of the Bernoulli problem by tracking the Neumann data 査読有り

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    Journal of Engineering Mathematics   117 巻   頁: 1-29   2019年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  8. An improved shape optimization formulation of the Bernoulli problem by tracking the Neumann data 査読有り

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    Journal of Engineering Mathematics   117 巻   頁: 1-29   2019年6月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We propose a new shape optimization formulation of the Bernoulli problem by tracking the Neumann data. The associated state problem is an equivalent formulation of the Bernoulli problem with a Robin condition. We devise an iterative procedure based on a Lagrangian-like approach to numerically solve the minimization problem. The proposed scheme involves the knowledge of the shape gradient which is established through the minimax formulation. We illustrate the feasibility of the proposed method and highlight its advantage over the classical setting of tracking the Neumann data through several numerical examples.

    DOI: 10.1007/s10665-019-10005-x

  9. Shape optimization approach to defect-shape identification with convective boundary condition via partial boundary measurement 査読有り

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics   36 巻   頁: 131-176   2019年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We aim to identify the geometry (i.e., the shape and location) of a cavity inside an object through the concept of thermal imaging. More precisely, we present an identification procedure to determine the geometric shape of a cavity with convective boundary condition in a heat-conducting medium using the measured temperature on a part of the surface of the object. The inverse problem of identifying the cavity is resolved by shape optimization techniques, specifically by minimizing a least-squares type cost functional over a set of admissible geometries. The computation of the first-order shape derivative or shape gradient of the cost is carried out through minimax formulation, which is then justified by the Correa-Seeger theorem coupled with function space parametrization technique. We further characterize its boundary integral form using some identities from tangential calculus. Then, we utilize the computed expression for the shape gradient to implement an effective boundary variation algorithm for the numerical resolution of the shape optimization problem. To avoid boundary oscillations or irregular shapes in our approximations, we execute the gradient-based scheme using the $H^1$ gradient method with perimeter regularization. Also, we propose a novel application of the said method in computing the mean curvature of the free boundary appearing in the shape gradient of the cost functional. We illustrate the feasibility of the proposed method by testing the numerical scheme to several cavity identification problems. Additionally, we also give some numerical examples for the case of corrosion detection since its inverse problem interpreted in the framework of electrostatic imaging is closely related to the focused problem.

    DOI: 10.1007/s13160-018-0337-5

  10. Shape optimization approach to defect-shape identification with convective boundary condition via partial boundary measurement 査読有り

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics   36 巻   頁: 131-176   2019年1月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We aim to identify the geometry (i.e., the shape and location) of a cavity inside an object through the concept of thermal imaging. More precisely, we present an identification procedure to determine the geometric shape of a cavity with convective boundary condition in a heat-conducting medium using the measured temperature on a part of the surface of the object. The inverse problem of identifying the cavity is resolved by shape optimization techniques, specifically by minimizing a least-squares type cost functional over a set of admissible geometries. The computation of the first-order shape derivative or shape gradient of the cost is carried out through minimax formulation, which is then justified by the Correa-Seeger theorem coupled with function space parametrization technique. We further characterize its boundary integral form using some identities from tangential calculus. Then, we utilize the computed expression for the shape gradient to implement an effective boundary variation algorithm for the numerical resolution of the shape optimization problem. To avoid boundary oscillations or irregular shapes in our approximations, we execute the gradient-based scheme using the $H^1$ gradient method with perimeter regularization. Also, we propose a novel application of the said method in computing the mean curvature of the free boundary appearing in the shape gradient of the cost functional. We illustrate the feasibility of the proposed method by testing the numerical scheme to several cavity identification problems. Additionally, we also give some numerical examples for the case of corrosion detection since its inverse problem interpreted in the framework of electrostatic imaging is closely related to the focused problem.

    DOI: 10.1007/s13160-018-0337-5

  11. Shape optimization for a linear elastic fish robot 査読有り

    Wares Chancharoen, Hideyuki Azegami

    JSIAM Letters   10 巻   頁: 65-68   2018年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper formulates and solves the shape optimization problem for the body of a musical instrument such as an acoustic guitar. A coupling system consisting of a linear elastic body surrounded by a compressible fluid is used to define the frequency response problem with respect to an external force applied to the bridge of an acoustic guitar. The acoustic power on an outer boundary within a given frequency range is defined as the objective cost function. The solution of the shape optimization problem is constructed using the $H^1$ gradient method. A numerical example is used to validate this approach.

    DOI: 10.14495/jsiaml.10.65

  12. Shape optimisation problem for stability of Navier-Stokes flow field 査読有り

    Yasuyuki Kiriyama, Eiji Katamine, Hideyuki Azegami

    International Journal of Computational Fluid Dynamics   32 巻 ( 2--3 ) 頁: 68-87   2018年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents the numerical results of a shape optimisation problem with regard to delaying the transition of a Navier--Stokes flow field from laminar to turbulent by using the theory developed by Nakazawa and Azegami (2016). The theory was reviewed within the framework of functional analysis and updated with another expression of the shape derivative with respect to the objective function. A computer program was developed with the FreeFEM++. Numerical analyses were performed for two types of problems: a two-dimensional Poiseuille flow field with a sudden expansion, and a two-dimensional uniform flow field around an isolated body. From the first example, two local minimum points of symmetric and asymmetric flow fields were determined, and the asymmetric flow field was found to be more stable. With regard to the second example, we reached the local minimum point of an elliptical shape, and infrequently determined a solution converging to an elliptical shape with the bluff in the leeward direction. By comparison, the superiority of the elliptical shape was obvious.

    DOI: 10.1080/10618562.2018.1500692

  13. Topology optimization of density type for a linear elastic body by using the second derivative of a KS function with respect to von Mises stress 査読有り

    Wares Chancharoen, Hideyuki Azegami

    Structural and Multidisciplinary Optimization   58 巻   頁: 935-953   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This study demonstrates the use of Newton method to solve topology optimization problems of density type for linear elastic bodies to minimize the maximum von Mises stress. We use the Kreisselmeier--Steinhauser (KS) function with respect to von Mises stress as a cost function to avoid the non-differentiability of the maximum von Mises stress. For the design variable, we use a function defined in the domain of a linear elastic body with no restriction on the range and assume that a density is given by a sigmoid function of the function of design variable. The main aim of this study involves evaluating the second derivative of the KS function with respect to variation of the design variable and to propose an iterative scheme based on an $H^1$ Newton method as opposed to the $H^1$ gradient method that was presented in previous studies. The effectiveness of the scheme is demonstrated by numerical results for several linear elastic problems. The numerical results show that the speed of the proposed $H^1$ Newton method exceeds that of the $H^1$ gradient method.

    DOI: 10.1007/s00158-018-1937-z

  14. Shape optimization of bodies of musical instruments 査読有り

    Takuya Hayashi, Hideyuki Azegami

    JSIAM Letters   10 巻   頁: 29-32   2018年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper formulates and solves the shape optimization problem for the body of a musical instrument such as an acoustic guitar. A coupling system consisting of a linear elastic body surrounded by a compressible fluid is used to define the frequency response problem with respect to an external force applied to the bridge of an acoustic guitar. The acoustic power on an outer boundary within a given frequency range is defined as the objective cost function. The solution of the shape optimization problem is constructed using the $H^1$ gradient method. A numerical example is used to validate this approach.

    DOI: 10.14495/jsiaml.10.29

  15. Second derivatives of cost functions and H1 Newton method in shape optimization problems 査読有り

    Hideyuki Azegami

    Mathematical Analysis of Continuum Mechanics and Industrial Applications II, Proceedings of the International Conference CoMFoS16     頁: 61-72   2017年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/978-981-10-6283-4

  16. 形状最適化問題における評価関数の2階微分と H1 Newton 法

    畔上秀幸

    数理解析研究所講究録(現象解明に向けた数値解析学の新展開II)   2037 巻   頁: 5-16   2017年7月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  17. Shape Optimization of an Electrostatic Capacitive Sensor 査読有り

    Masayoshi Satake, Noboru Maeda, Shinji Fukui, Hideyuki Azegami

    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics   33 巻   頁: 599-619   2016年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper describes the shape optimization of an electrostatic capacitive sensor used to detect fingers. We consider two state determination problems. The first is a basic electrostatic field problem consisting of sensing electrodes, an earth electrode, and air. The second is an electrostatic field problem in which fingers are added to the basic electrostatic field problem. An objective cost function is defined using the negative-signed squared $H^{1}$-norm of the difference between the solutions of the two state determination problems. The volume of the sensing electrode is used as the cost function. Using the solutions of the two state determination problems and the two adjoint problems, we present a method for evaluating the shape derivative of the objective cost function. To solve the shape optimization problem and minimize the negative-signed difference norm under the volume constraint, we use an iterative algorithm based on the $H^{1}$ gradient method. An algorithm for the shape optimization problem is developed to solve the boundary value problems. Numerical examples show that reasonable shapes are obtained using the present approach.

    DOI: 10.1007/s13160-016-0234-8

  18. Solution of Shape Optimization Problem and Its Application to Product Design 招待有り 査読有り

    Hideyuki Azegami

    Mathematical Analysis of Continuum Mechanics and Industrial Applications, Proceedings of the International Conference CoMFoS15   Mathematics for Industry 26 巻   頁: 83-98   2016年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this paper, we define shape optimization problems as problems of finding the shapes of domains in which boundary value problems of partial differential equations are defined. A domain mapping from an initial domain to a new domain is chosen as the design variable. Functionals of the design variable and the solution to the boundary value problem are used as cost functions. In this paper, the formulation of the shape optimization problem and a numerical method of solving the problem are presented. In addition, our subsequent works applying this method to product design are introduced: (1) shape optimization of a link mechanism, (2) shape optimization for suppressing brake squeal, (3) a method of designing beads in a shell structure, (4) shape optimization of a flow field to improve hydrodynamic stability, and (5) shape optimization of an electrostatic capacitive sensor.

    DOI: 10.1007/978-981-10-2633-1

  19. Shape Optimization of Waveguide Filter 査読有り

    Masayoshi Satake, Hideyuki Azegami

    JSIAM Letters   8 巻   頁: 33-36   2016年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We propose an optimization method for the boundary shape of a waveguide for a high-pass filter that passes electric signals. The waveguide is modeled as a boundary-value problem having the electromagnetic wave equation. The domain variation is chosen as a design variable, while the weighted power consumption on the input port is used as an objective function. Its shape derivative is derived theoretically using the adjoint variable method. To solve the shape-optimization problem, we use an iterative algorithm based on the $H^{1}$ gradient method. The numerical results obtained show the effectiveness of the proposed method.

    DOI: 10.14495/jsiaml.8.33

  20. Shape optimization of flow field improving hydrodynamic stability 査読有り

    Takashi Nakazawa, Hideyuki Azegami

    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics   33 巻 ( 1 ) 頁: 167-181   2016年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents a solution of a shape optimization problem of a flow field for delaying transition from a laminar flow to a turbulent flow. Mapping from an initial domain to a new domain is chosen as the design variable. Main problems are defined by the stationary Navier--Stokes problem and an eigenvalue problem assuming a linear disturbance on the solution of the stationary Navier--Stokes problem. The maximum value of the real part of the eigenvalue is used as an objective cost function. The shape derivative of the cost function is defined as the Fr\'{e}chet derivative of the cost function with respect to arbitrary variation of the design variable, which denotes the domain variation, and is evaluated using the Lagrange multiplier method. To obtain a numerical solution, we use an iterative algorithm based on the $H^{1}$ gradient method using the finite element method. To confirm the validity of the solution, a numerical example for two-dimensional Poiseuille flow with a sudden expansion is presented. Results reveal that a critical Reynolds number increases by the iteration of reshaping.

    DOI: 10.1007/s13160-015-0201-9

  21. Bead shape optimization in frequency response problem 査読有り

    Kouhei Shintani, Hideyuki Azegami

    JSIAM Letters   8 巻   頁: 13-16   2016年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The present paper describes a method finding bead shapes in shell structure to decrease the absolute value of mean compliance under periodic loading by using a solution to shape optimization method. Variation of the shell structure in out-of-plane direction is chosen as a design variable. To create beads, the out-of-plane variation is restricted by using the sigmoid function. The integrated absolute value of mean compliance in target frequency range is used as objective function. An iterative algorithm based on the H1 gradient method is used to solve the problem. The effectiveness of the method is confirmed by numerical example.

    DOI: 10.14495/jsiaml.8.13

  22. Shape Optimization Method Applied to Room Design Based on an Incompressible Fluid Model 査読有り

    Takashi Nakazawa, Eiji Katamine, Akiyasu Tomoeda, Hideyuki Azegami

        頁: 1-14   2015年10月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  23. 特発性側弯症発症メカニズムの非線形座屈解析による検討 査読有り

    孫涵, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集   81 巻 ( 831 ) 頁: 1-12   2015年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    脊柱特発性側弯症の構造力学的な病因を解明することを目指して,板モデルと脊柱モデルを用いて,椎体の成長に伴う座屈現象とその変形を初期不整にもつときの大変形が有限要素法によって解析された.その結果,板モデルと横幅を 1/2 にした脊柱モデルに対して,非線形座屈現象が発生することが確認された.その現象が発生した後は,多くの場合に安定であるが不安定な場合も存在することが確認された.しかしながら,安定不安定にかかわらずそれらの変形はわずかで,臨床で症状が進行したときにみられるような変形とは異なっていた.これより,座屈説は発症の病因にはなり得るが,進行の病因にはなり得ないと考えられる.

    DOI: 10.1299/transjsme.15-00293

  24. Identification of Building Damage using Vibrational Eigenvalue and Eigenmode Pairs 査読有り

    Kazuma Tago, Takayoshi Aoki, Hideyuki Azegami

    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics   32 巻 ( 2 ) 頁: 297-313   2015年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The present paper describes a solution to a problem of identifying damage in a building based on experimentally measured vibrational eigenvalue and eigenmode pairs. The healthy rate, which is defined as the stiffness rate with respect to a perfect material, is chosen as the design target to be identified. The range of the healthy rate is restricted to within the range of 0 to 1. In order to overcome this restriction, we define a function with no restriction on the range defined in the domain of a linear elastic body for a building as a design variable and assume that the healthy rate is given by a sigmoid function of the function of the design variable. The linear coupling of the mean squared errors of vibrational eigenvalues and eigenmodes with respect to the measured values are used as a cost function. The derivative of the cost function with respect to the design variable is evaluated by the adjoint variable method. In order to resolve the identification problem of the damaged area, we use an iterative algorithm based on the $H^{1}$ gradient method using the finite-element method to obtain numerical solutions. A numerical example using experimental data demonstrates that a damaged area can be identified by the proposed approach.

    DOI: DOI 10.1007/s13160-015-0180-x

  25. Existence of buckling phenomena as a pathogenic mechanism of idiopathic scoliosis 査読有り

    Han Sun, Hideyuki Azegami

    Journal of Biomechanical Science and Engineering   10 巻 ( 2 ) 頁: 1-9   2015年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The present paper presents the numerical results of a finite-element analysis of the role of a linear buckling phenomena in the etiology of idiopathic scoliosis. In a previous study, we assumed that idiopathic scoliosis is a buckling phenomenon induced by the growth of vertebral bodies, and we used the finite-element method with a spine model to demonstrate the results of linear buckling. However, a program based on the theory of nonlinear buckling did not produce clear buckling modes that were similar to the observed clinical modes. In this study, we return to the starting point and use rather simple models to confirm the existence of a buckling phenomenon that has various geometrical properties. We assumed that the growth of the vertebral bodies can be modeled by the generation of a non-elastic bulk strain. We use the finite-element method to analyze linear buckling modes caused by the growth deformation, and we confirm the existence of the buckling phenomena and clarify the range of the geometrical parameters in which this buckling occurs. By a comparison of different models, we investigate the influence of the region of the buckling phenomena on the physiological curvature of the spine and the intervertebral articulation. Our results support Dickson's hypothesis that a flattening or reversal of normal thoracic kyphosis at the apex of the curvature of the spine causes the buckling phenomenon.

    DOI: 10.1299/jbse.14-00315

  26. Shape optimization approach to a free boundary problem 査読有り

    Maharani Ahsani Ummia, Masato Kimura, Hideyuki Azegami, Kohji Ohtsuka, Armanda Ikhsan

    Recent Development in Computational Science   6 巻   頁: 42-55   2015年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  27. Shape optimization of a rubber bushing 査読有り

    Kouhei Shintani, Hideyuki Azegami

    JSIAM Letters   6 巻   頁: 89-92   2014年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The present paper describes a solution to a non-parametric shape optimization problem of a rubber bushing in order to adjust a function of the reaction force with respect to static displacement to a desired function. The main problem is defined as a static hyperelastic problem considering a large deformation and a non-linear constitutive equation. The squared error norm of the work done by compulsory displacement and the volume are chosen as cost functions. The shape derivatives of the cost functions are derived theoretically. An iterative algorithm based on the $H^1$ gradient method is used to solve the shape optimization problem.

    DOI: 10.14495/jsiaml.6.89

  28. リンク機構の形状最適化 招待有り 査読有り

    畔上秀幸

    システム・制御・情報, システム制御情報学会誌   58 巻 ( 9 ) 頁: 384-389   2014年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  29. Shape derivative of cost function for singular point: Evaluation by the generalized J integral 査読有り

    Hideyuki Azegami, Kohji Ohtsuka, Masato Kimura

    JSIAM Letters   6 巻   頁: 29-32   2014年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents analytic solutions of the shape derivatives (Frechet derivatives with respect to domain variation) for singular points of cost functions in shape-optimization problems for the domain in which the boundary value problem of a partial differential equation is defined. A design variable is given by a domain mapping. Cost functions are defined as functionals of the design variable and the solution to the boundary value problem. The analytic solutions for singular points such as crack tips and boundary points of the mixed boundary conditions on a smooth boundary are obtained by using the generalized $J$ integral.

  30. Shape Derivative of Cost Function for Singular Point: Evaluation by the Generalized J Integral 査読有り

    Hideyuki Azegami, Kohji Ohtsuka, Masato Kimura

    JSIAM Letters   6 巻   頁: 29-32   2014年7月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents analytic solutions of the shape derivatives (Fréchet derivatives with respect to domain variation) for singular points of cost functions in shape-optimization problems for the domain in which the boundary value problem of a partial differential equation is defined. A design variable is given by a domain mapping. Cost functions are defined as functionals of the design variable and the solution to the boundary value problem. The analytic solutions for singular points such as crack tips and boundary points of the mixed boundary conditions on a smooth boundary are obtained by using the generalized $J$ integral.

    DOI: 10.14495/jsiaml.6.29

  31. 形状最適化問題の正則化解法 査読有り

    畔上秀幸

    日本応用数理学会論文誌   24 巻 ( 2 ) 頁: 83-138   2014年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    形状最適化問題は偏微分方程式の境界値問題が定義された領域の境界形状に対する最適化問題として定義される.設計変数は領域写像で与えられる.評価関数は設計変数と境界値問題の解に対する汎関数で与えられる.本論文では,評価関数の領域変動に対する Fr\'{e}chet 微分は次の領域を定義できる正則性を備えていないこと,およびその微分を正則化する関数空間の勾配法が考えられることを示した.

  32. Shape optimization for suppressing brake squeal 査読有り

    Kohei Shintani, Hideyuki Azegami

    Structural and Multidisciplinary Optimization   50 巻 ( 6 ) 頁: 1127-1135   2014年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00158-014-1102-2

  33. Construction method of the cost function for the minimax shape optimization problem 査読有り

    Kouhei Shintani, Hideyuki Azegami

    JSIAM Letters   5 巻   頁: 61-64   2013年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The present paper describes a method by which to formulate a shape optimization problem of a linear elastic continuum for minimizing the maximum value of a strength measure, such as the von Mises stress. In order to avoid the irregularity of the shape derivative of the maximum value, the Kreisselmeier--Steinhauser function of the strength measure is used as the cost function. In the cost function, a parameter is used to control the regularity of the shape derivative. In the present paper, we propose a rule by which to appropriately determine the parameter. The effectiveness of the proposed rule is confirmed through a numerical example of a cantilever problem.

  34. Error analysis of H1 gradient method for shape-optimization problems of continua 査読有り

    Daisuke Murai, Hideyuki Azegami

    JSIAM Letters   5 巻   頁: 21-24   2013年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We present an error estimation for the H1 gradient method, which provides numerical solutions to the shape-optimization problem of the domain in which a boundary value problem is defined. The main result is that if second-order elements are used for the solutions of the main and adjoint boundary value problems to evaluate the shape derivative, and the first-order elements are used for the solution of domain variation in the boundary value problem of the H1 gradient method, then we obtain first-order convergence of the solution of the domain variation with respect to the size of the finite elements.

  35. Shape Optimization for a Link Mechanism 査読有り

    Hideyuki Azegami, Liren Zhou, Kimihiro Umemura, Naoya Kondo

    Structural and Multidisciplinary Optimization   48 巻   頁: 115-125   2013年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00158-013-0886-9

  36. Shape optimization of continua using NURBS as basis functions 査読有り

    Hideyuki Azegami, Shota Fukumoto, Taiki Aoyama

    Structural and Multidisciplinary Optimization   47 巻 ( 2 ) 頁: 247-258   2012年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00158-012-0822-4

  37. 平均コンプライアンス最小化を目的とした熱弾性場の形状最適化 査読有り

    片峯英次, 吉岡広起, 松浦浩佑, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 B編   77 巻 ( 783 ) 頁: 4015-4023   2011年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  38. Error analysis of H1 gradient method for topology optimization problems of continua 査読有り

    Daisuke Murai, Hideyuki Azegami

    JSIAM Letters   3 巻   頁: 73-76   2011年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The present paper describes the result of the error estimation of a numerical solution to topology optimization problems of domains in which boundary value problems are defined. In the previous paper, we formulated a problem by using density as a design variable, presented a regular solution, and called it the H1 gradient method. The main result in this paper is the proof of the first order convergence in the H1 norm of the solution in the H1 gradient method with respect to the size of the finite elements if first order elements are used for the design and state variables.

  39. サスペンション部品の非線形座屈現象に関する形状最適化の検討 査読有り

    新谷浩平, 長谷高明, 伊藤聡, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 A編   74 巻 ( 748 ) 頁: 1187-1198   2011年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  40. Regular solution to topology optimization problems of continua 査読有り

    Hideyuki Azegami, Satoshi Kaizu, Kenzen Takeuchi

    JSIAM Letters   3 巻   頁: 1-4   2011年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The present paper describes a numerical solution to topology optimization problems of domains in which boundary value problems of partial differential equations are defined. Density raised to a power is used instead of the characteristic function of the domain. A design variable is set by a function on a fixed domain which is converted to the density by a sigmoidal function. Evaluation of derivatives of cost functions with respect to the design variable appear as stationary conditions of the Lagrangians. A numerical solution is constructed by a gradient method in a design space for the design variable.

  41. 熱伝導率の温度依存性を考慮した定常熱伝導場の形状最適化 査読有り

    片峯英次, 三ヶ田真吾, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 B編   76 巻 ( 772 ) 頁: 2188-2195   2010年12月

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    担当区分:最終著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,熱伝導率の温度依存性を考慮した定常熱伝導場を対象にして,放熱量が最大化するような形状最適化問題を構成し,その解法を示した.評価関数には,熱伝導場の部分境界における放熱量と熱伝導場の体積が選ばれた.形状更新には力法が使われた. 理論を担当した.

  42. Numerical Solution to Shape Optimization Problems for Non-stationary Navier-Stokes Problems 査読有り

    Yutaro Iwata, Hideyuki Azegami, Taiki Aoyama, Eiji Katamine

    JSIAM Letters   2 巻   頁: 37-40   2010年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The present paper describes a numerical solution of shape optimization problems for non-stationary Navier-Stokes problems. As a concrete example, we consider the problem of finding the shape of an obstacle in a flow field in order to minimize the energy loss integral for an assigned time interval. The primary goal of the present paper is to demonstrate the evaluation of the shape derivative of the energy loss. The traction method is used for the reshaping algorithm. Numerical results show that the shapes of the circle obstacle converge to wedge shapes for the cases of Reynolds numbers of 100 and 250.

  43. Shape Optimization Problem of Elastic Bodies for Controlling Contact Pressure 査読有り

    Takahiro Iwai, Akinobu Sugimoto, Taiki Aoyama, Hideyuki Azegami

    JSIAM Letters   2 巻   頁: 1-4   2010年1月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The present paper describes a numerical solution to shape optimization problems of contacting elastic bodies for controlling contact pressure. The contacting elastic problem is formulated as the minimization of potential energy with a constraint for penetration based on the large deformation theory. The contact pressure is defined as a Lagrange multiplier for the constraint of penetration in the minimization problem. An error norm of the contact pressure to a desired distribution is chosen as an objective functional. The shape derivative of the functional is theoretically evaluated. Numerical solutions are constructed by the traction method.

    DOI: 10.14495/jsiaml.2.1

  44. 境界値問題が定義された領域の形状および位相最適化問題の正則化解法

    畔上秀幸

    数理解析研究所講究録(数値解析における理論・手法・応用)   1638 巻   頁: 1-17   2009年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,偏微分方程式の境界値問題が定義された領域を設計対象にした形状最適化問題と偏微分方程式の係数を密度のべき乗で重み付けした SIMP 型位相最適化問題は本来不正則であるが,それらを正則化して解くための統一的な考え方を示した.その考え方は,抽象的変分問題を主問題におき,設計変数が入る Hilbert 空間上の強圧的な双1次形式を用いて抽象的勾配法を構成するという内容である.この考え方は後に確立されるH1勾配法の基になっている.

  45. Shape optimization of 3D viscous flow fields 査読有り

    Eiji Katamine, Yuya Nagatomo, Hideyuki Azegami

    Inverse Problems in Science and Engineering   17 巻 ( 1 ) 頁: 105-114   2009年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  46. 抗力最小化・揚力最大化を目的とした定常粘性流れ場の形状最適化 招待有り 査読有り

    片峯英次, 西橋直志, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 B編   74 巻 ( 748 ) 頁: 2426-2434   2008年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  47. Nonlinear Buckling Analysis for Etiological Study of Idiopathic Scoliosis 査読有り

    Taiki Aoyama, Hideyuki Azegami, Noriaki Kawakami

    Journal of Biomechanical Science and Engineering   3 巻 ( 3 ) 頁: 399-410   2008年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  48. 放熱量最大化を目的とした非定常熱伝導場の形状最適化 査読有り

    片峯英次, 岩田侑太朗, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 B編   74 巻 ( 743 ) 頁: 1609-1616   2008年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  49. Shape Optimization of Thermal Forced Convection Fields 査読有り

    Eiji Katamine, Yoshiyuki Kawase, Hideyuki Azegami

    Heat Transfer Asian Research   37 巻 ( 5 ) 頁: 313-328   2008年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  50. 特発性側彎症の成因解明のための成長シミュレーション 査読有り

    青山大樹, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    脊柱変形, 日本側弯症学会誌   22 巻 ( 1 ) 頁: 3-7   2007年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  51. 強制熱対流場の形状最適化 査読有り

    片峯英次, 河瀬賀行, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 B編   73 巻 ( 733 ) 頁: 1884-1891   2007年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,定常熱対流場に対する2つの形状最適化問題の解法を示した.一つは部分領域で指定した温度分布となるように定常熱対流場の境界形状を決定する問題であり,もう一つは熱の散逸が最大となるような指定した定常熱対流場の境界形状を決定する問題である.2つの問題に対して,随伴変数法とLagrange乗数法を適用して形状勾配を計算し,力法によって形状の更新を行った.解法の妥当性は2次元問題の解析例によって示された.

  52. Non-parametric Shape Optimization Method for Thin-walled Structures under Strength Criterion 査読有り

    Masatoshi Shimoda, Jiro Tsuji, Hideyuki Azegami

    Computer Aided Optimum Design in Engineering X     頁: 179-188   2007年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  53. 特発性側彎症の力学的成因仮説に基づく臨床形態の分類 査読有り

    笹岡竜, 面高俊樹, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    脊柱変形, 日本側弯症学会誌   21 巻 ( 1 ) 頁: 3-7   2006年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,患者の側彎形態と成長部位を変化させた代表的な座屈モードとの相関係数を計算することによって,最も近いモードを特定する方法を提案した.シングルカーブおよびダブルカーブの代表的な座屈モードを用いて,患者の側彎形態に対する相関係数を計算した.その結果,患者ごとに成因となる座屈モードを定量的に特定できる可能性を示した. 企画,理論,総括を担当した.

  54. Solution of Shape Identification Problems on Thermoelastic Solids 査読有り

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Hirai Masahiro

    International Journal of Computational Methods   3 巻 ( 3 ) 頁: 279-293   2006年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents a numerical analysis method for solving the shape identification problems of thermoelastic fields. The square error integral between the actual thermal deformation distributions and the prescribed thermal deformation distributions on the prescribed sub-boundaries is used as the objective functional. The shape gradient of the shape identification problems is derived theoretically using the adjoint variable method, the Lagrange multiplier method and the formulae of the material derivative. Reshaping is accomplished using a traction method that was proposed as a solution to domain optimization problems. In addition, a new numerical procedure for the shape identification is proposed. The validity of the proposed method is confirmed based on the results of 2D numerical analysis.

  55. 最適形状問題と力法について 査読有り

    海津聰, 畔上秀幸

    日本応用数理学会論文誌   16 巻 ( 3 ) 頁: 277-290   2006年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    偏微分方程式の境界値問題が定義されている領域の形状最適化問題では,領域の許容族がある位相でコンパクトになるように与えられる.したがって,ある形状を与えて評価関数が最小化する形状を見つけることができれば,最適形状を求めることができる.力法は評価関数を最小化する領域列を作り出す有力な方法である.本論文ではその理由を数学的な見地から示した.

  56. A Smoothing Method for Shape Optimization: Traction Method Using the Robin Condition 査読有り

    Hideyuki Azegami, Kenzen Takeuchi

    International Journal of Computational Methods   3 巻 ( 1 ) 頁: 21-33   2006年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents an improved version of the traction method that was proposed as a solution to shape optimization problems of domain boundaries in which boundary value problems of partial differential equations are defined. The principle of the traction method is presented based on the theory of the gradient method in Hilbert space. Based on this principle, a new method is proposed by selecting another bounded coercive bilinear form from the previous method. The proposed method obtains domain variation with a solution to a boundary value problem with the Robin condition by using the shape gradient.

  57. Minimum Weight Shape Design for the Natural Vibration Problem of Plate and Shell Structures 査読有り

    Masatoshi Shimoda, Jiro Tsuji, Hideyuki Azegami

    Computer Aided Optimum Design in Engineering IX     頁: 147-156   2005年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  58. Construction of Finite-Element Models Conforming to Prescribed Boundary Shapes 査読有り

    Ryu Sasaoka, Hideyuki Azegami

    Transactions of JSCES(Japan Society for Computational Engineering and Science)(web)   ( 200500002 ) 頁: 1-6   2005年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents two techniques, called the morphing method and the fitting method, for deforming finite-element models to conform to prescribed boundary shapes of domains. The morphing method involves selecting nodes on a finite-element model and moving them to desired locations under suitable constraints in reference to specified image data. The fitting method involves deforming a finite-element model to fit into a prescribed domain that can be given with pixel or voxel image data. These methods have been derived as solutions to shape optimization problems for morphing and fitting using the traction method. The morphing method can be applied to construct a finite-element model of the spine to match that of patients with idiopathic scoliosis by referring to X-ray photographs. The fitting method can be applied to construct a skeletal part that matches CT image data.

  59. Solution to Shape Optimization Problems of Viscous Flow Fields 査読有り

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Tomoyuki Tsubata, Shoji Itoh

    International Journal of Computational Fluid Dynamics   19 巻 ( 1 ) 頁: 45-51   2005年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents a numerical solution to the shape optimization problems of steady-state viscous flow fields. The minimization problem of total dissipation energy was formulated in the domain of viscous flow fields. The shape gradient of the shape optimization problem was derived theoretically using the adjoint variable method, the Lagrange multiplier method and the formulae of the material derivative. Reshaping was carried out by the traction method proposed by one of the authors as an approach to solving domain optimization problems. The validity of the proposed method was confirmed by results of 2D and 3D numerical analyses.

  60. Shape Optimization of Linear Elastic Continua for Moving Nodes of Natural Vibration Modes to Assigned Positions and Its Application to Chassis-like Frame Structures 査読有り

    Inzarulfaisham Abd Rahim, Hideyuki Azegami

    Transactions of JSCES(Japan Society for Computational Engineering and Science)   ( Internet paper No.20040017 ) 頁: 1-8   2004年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents a numerical analysis method for boundary shape optimization problems involving moving the nodes of specified natural vibration mode shapes of linear elastic continua to assigned positions and describes the applicability of the method to chassis-like frame structures. Based on the theoretical investigation done in the previous work, problems of moving the nodes of natural vibration mode shapes are formulated as minimization problems of the square integrals of the specified natural vibration mode shapes on the assigned sub-boundaries to which it is desired to move the nodes. Reshaping is accomplished by the traction method that was proposed as a solution to boundary shape optimization problems of domains in which boundary value problems of partial differential equations are defined. With this method, problems of moving the nodes of the natural vibration mode shapes with first-order bending of chassis-like frame structures are solved. An investigation into the effect of the support conditions in modal analyses reveals the superiority of using a vertically free support condition.

  61. Solution to Boundary Shape Optimization Problems 査読有り

    Hideyuki Azegami

    High Performance Structures and Materials II     頁: 589-598   2004年5月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents a numerical analysis method of nonparametric boundary shape optimization problems with respect to boundary value problems of partial differential equations. The nonparametric boundary variation can be formulated by selecting a one parameter family of continuous one-to-one mappings from an original domain to variable domains. The shape gradient with respect to domain variation can be evaluated by the adjoint variable method. However, the direct application of the gradient method often results in oscillating shapes. It has been known that the oscillating phenomenon is caused by a lack of smoothness of the shape gradient. To make up the irregularity, a smoothing gradient method and its concrete numerical procedure called traction method have been presented by the author and coworkers. However, in the previous papers, numerical procedure of the traction method did not have been illustrated. This paper presented a generalized description of the traction method and gave a precise algorithm of the traction method.

  62. Solution to Boundary Shape Optimization Problem of Linear Elastic Continua with Prescribed Natural Vibration Mode Shapes 査読有り

    Inzarulfaisham Abd Rahim, Hideyuki Azegami

    Structural and Multidisciplinary Optimization   27 巻 ( 3 ) 頁: 210-217   2004年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents a practical method of numerical analysis for boundary shape optimization problems of linear elastic continua in which natural vibration modes approach prescribed modes on specified subboundaries. The shape gradient for the boundary shape optimization problem is evaluated with optimality conditions obtained by the adjoint variable method, the Lagrange multiplier method, and the formula for the material derivative. Reshaping is accomplished by the traction method, which has been proposed by one of the authors. The validity of the presented method is confirmed by numerical results of three-dimensional beamlike and plate-like continua.

  63. Investigation of Buckling Phenomenon Induced by Growth of Vertebral Bodies Using a Mechanical Spine Model 査読有り

    Ryu Sasaoka, Hideyuki Azegami, Shunji Murachi, Junzoh Kitoh, Yoshito Ishida, Noriaki Kawakami, Mitsunori Makino, Yukihiro Matsuyama

    JSME International Journal Series C   46 巻 ( 4 ) 頁: 1382-1387   2003年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A hypothesis that idiopathic scoliosis is a buckling phenomenon of the fourth or sixth mode, which is the second or third lateral bending mode, induced by the growth of vertebral bodies was presented in a previous paper by the authors using numerical simulations with a finite-element model of the spine. This paper presents experimental proof of the buckling phenomenon using mechanical spine models constructed with the geometrical data of the finite-element model used in a previous work. Using three spine mechanical models with different materials at intervertebral joints, the change in the natural vibration eigenvalue of the second lateral bending mode with the growth of vertebral bodies was measured by experimental modal analysis. From the result, it was observed that natural vibration eigenvalue decreased with the growth of vertebral bodies. Since the increase in primary factor inducing the buckling phenomenon decreases natural vibration eigenvalue, the obtained result confirms the buckling hypothesis.

  64. Solution to Shape Optimization Problem of Viscous Flow Fields Considering Convection Term 査読有り

    Eiji Katamine, Tomoyuki Tsubata, Hideyuki Azegami

    Inverse Problems in Engineering Mechanics IV     頁: 401-408   2003年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  65. Solution to Shape Identification Problem of Unsteady Heat-Conduction Fields 査読有り

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Yasuhiro Matsuura

    Heat Transfer Asian Research   32 巻 ( Issue 3 ) 頁: 212-226   2003年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  66. Buckling and Bone Modeling as Factors in the Development of Idiopathic Scoliosis 査読有り

    Manabu Goto, Noriaki Kawakami, Hideyuki Azegami, Yukihiro Matsuyama, Kenzen Takeuchi, Ryu Sasaoka

    Spine   28 巻 ( Issue 4 ) 頁: 364-370   2003年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  67. 特発性側彎症の成因に関する力学模型実験(精密な脊柱力学模型を用いた検討) 査読有り

    笹岡竜, 竹内謙善, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫, 松山幸弘, 後藤学, 稲生秀文, 吉原永武

    脊柱変形, 日本側弯症学会誌   17 巻 ( 1 ) 頁: 18-22   2002年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,特発性側彎症の成因が椎体の成長に伴う座屈現象であるとする仮説を脊柱力学模型を用いた振動実験によって実証することを試みた.脊柱力学模型は数値シミュレーションで使用した形状データに基いて,3次元造型機で製作した.椎体の成長は椎体を上下に分断し薄板をボルト結合することによって実現した.その結果,上端に僅かな圧縮力を加えた上で椎体前方に偏った成長を与えた場合,座屈現象を裏付ける共振周波数の減少や共振時のひずみ周波数応答の増加が観測された.

  68. 脊柱特発性側彎症の成因に関する計算力学的研究(重力に抗する骨構築に起因した座屈説) 査読有り

    竹内謙善, 笹岡竜, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    日本計算工学会論文集   4 巻 ( Internet paper No.20020006 ) 頁: 153-160   2002年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,脊柱特発性側彎症の成因を椎体の成長による座屈現象であるとする仮説に基づいて,椎体が優位に成長する要因の一つとして,頭部と胴体部による重力に対する椎体の構築挙動が考えられることを,胸郭付脊柱有限要素モデルの数値解析によって示した.重力を第2頚椎から第5腰椎に作用させた場合の応力解析により,胸椎部の前方に高い値を示すひずみエネルギー密度の分布を得た.そのひずみエネルギー密度分布に比例した成長軟骨板の成長による座屈解析の結果,臨床のシングルカーブと酷似の4次座屈モードが得られることを示した.

  69. Solution to Shape Optimization Problems of Continua on Thermal Elastic Deformation 査読有り

    Hideyuki Azegami, Seiji Yokoyama, Eiji Katamine

    Inverse Problems in Engineering Mechanics III     頁: 61-66   2002年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents a numerical solution to shape optimization problems of continua minimizing steady-state thermal elastic deformation. The potential energy by thermal elastic strain was used as an objective functional. Coupling boundary value problems of partial differential equations for steady-state heat-transfer and linear elastic deformation were employed as state equations. The shape gradient function of the shape optimization problem was theoretically derived using the Lagrange multiplier method, or the adjoint variable method, and the formulae of the material derivative. Reshaping was carried out by the traction method that was proposed by one of the authors as an approach to solving domain optimization problems. The validity of the presented method was confirmed by results of numerical analyses.

  70. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(多様なモードの成因) 査読有り

    竹内謙善, 畔上秀幸, 笹岡竜, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 後藤学, 牧野光倫, 松山幸弘

    脊柱変形, 日本側弯症学会誌   16 巻 ( 1 ) 頁: 11-16   2001年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,脊柱特発性側彎症の多様な臨床カーブパターンの力学的成因について,胸郭付脊柱有限要素モデルを用いた成長部位の変化による多様な座屈モードの解析により,座屈モードと成長部位の特定に関する仮説を提唱した.シングルカーブおよびダブルカーブの成因はそれぞれ4次モードおよび6次モードに対応することを示した.また,成長部位と座屈モードの次数に基づいて特発性側彎症の形態を力学的に分類することが可能であることを示した.

  71. Study on Treatment with Respect to Idiopathic Scoliosis: Sensitivity Analysis Based on Buckling Theory 査読有り

    Kenzen Takeuchi, Hideyuki Azegami, Shunji Murachi, Junzoh Kitoh, Yoshito Ishida, Noriaki Kawakami, Mitsunori Makino

    JSME International Journal Series C   44 巻 ( 4 ) 頁: 1059-1064   2001年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  72. 階層型領域分割法と力法に基づく大規模並列形状最適化 査読有り

    吉村忍, 大塩典彦, 河合浩志, 畔上秀幸, 竹内兼善

    シミュレーション   20 巻 ( 4 ) 頁: 296-302   2001年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  73. 形状最適化問題の解法 査読有り

    畔上秀幸

    応用数理   11 巻 ( 3 ) 頁: 49-52   2001年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    本論文では,偏微分方程式の境界値問題が定義された領域を変動させて,目的とする汎関数が最小となる領域を見つける問題が持つ不正則性の原因が勾配の滑らかさの欠如に由来することを示し,適切なヒルベルト空間を選んだ勾配法を適用することによりその困難が克服されることを示した.先に提案した力法は適切なヒルベルト空間の勾配法になっていることを示した.

  74. 幾何学的非線形性を考慮した変位経路制御問題に対する形状最適化 査読有り

    井原久, 畔上秀幸, 下田昌利

    日本機械学会論文集 A編   67 巻 ( 656 ) 頁: 611-617   2001年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,幾何学的非線形性を考慮した弾性体において,外力が作用する部分境界の変位が望みの分布の時間履歴となるように弾性体の境界形状を決定する問題に対して,先に提案した力法を適用した.目的汎関数には,指定した部分境界における変位分布と望みの分布の時間履歴の2乗誤差時間積分を選んだ.指定した部分境界と負荷境界が一致し,負荷方向が変化しないとみなせる場合には,準自己随伴関係が成立し,随伴方程式を解かなくても形状勾配が解析できることを示した.本方法の有効性を解析例によって示した.

  75. Boundary Shape Determination of Steady-State Heat-Conduction Fields 査読有り

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Masami Kojima

    Heat Transfer-Asian Research   30 巻 ( 3 ) 頁: 245-258   2001年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  76. 特発性側彎症に対する感度解析(構造最適化理論の応用) 査読有り

    竹内謙善, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    脊柱変形, 日本側弯症学会誌   15 巻 ( 1 ) 頁: 24-27   2000年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,胸椎型脊柱特発性側彎症の力学的成因が胸椎の成長に伴う4次の座屈現象であるとする仮説に基づいて,その現象が発生するときの成長量を最大化する問題の感度(形状勾配)を胸郭付脊柱有限要素モデルによって解析した.その結果,頂椎近傍の椎間関節,椎間板,肋椎関節,肋横突関節の感度が高いことを示した.これらの部位は,胸椎型脊柱特発性側彎症の治療法を検討する上で,効果的な補強部位を与えていることを指摘した.

  77. 特発性側彎症発生における座屈と骨リモデリングの関与(有限要素法を用いた検討) 査読有り

    後藤学, 川上紀明, 松原祐二, 金村徳相, 畔上秀幸, 竹内謙善, 笹岡竜, 松山幸弘

    脊柱変形, 日本側弯症学会誌   15 巻 ( 1 ) 頁: 295-31   2000年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,脊柱特発性側彎症の胸郭変形の成因について,症例調査と胸郭付脊柱有限要素モデルを用いた骨の再構築を仮定した胸郭変形の解析結果の比較から,側彎変形発症に起因する応力に対する骨吸収変化である可能性を示した.CT画像による症例調査により,彎曲角(Cobb 角)の増加に伴って胸郭は凸側で狭くなる傾向があることを示した.4次座屈モードから評価した応力分布に基づいて骨吸収と骨形成を解析した結果,骨吸収の結果が症例の変化と一致することを示した.

  78. Solution to Boundary Shape Identification Problems in Elliptic Boundary Value Problems Using Shape Derivatives 査読有り

    Hideyuki Azegami

    Inverse Problems in Engineering Mechanics II     頁: 277-284   2000年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper concerns the problem identifying geometrical boundary shapes of domains in which elliptic boundary value problems are defined. Such identification problems can be formulated as minimization problems of squared error integrals between the actual solutions of the elliptic boundary value problems and their reference data with respect to perturbation of the uncertain boundary. Mathematicians have presented fundamental theories concerning the shape derivatives of functionals with respect to domain perturbation and the gradient method in Hilbert space. Based on these theories, this paper presents a concrete solution to geometrical domain identification problems. It briefly describes the derivation of the shape gradient functions for two types of shape identification problems with respect to a boundary value on a subboundary and with respect to the gradient in the subdomain and defines the gradient method in Hilbert space. Using the shape gradient functions thus derived and the concept of the gradient method in Hilbert space, a concrete solution to geometrical boundary identification problems is presented. This solution coincides with the traction method proposed previously by the author's research group.

  79. Shape Optimization of Transient Response Problems 査読有り

    Zhiqiang Wu, Yuji Sogabe, Yutaka Arimitsu, Hideyuki Azegami

    Inverse Problems in Engineering Mechanics II     頁: 28-294   2000年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  80. Solution to Shape Determination Problem on Unsteady Heat-Conduction Fields 査読有り

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Yasuhiro Matsuura

    Inverse Problems in Engineering Mechanics II     頁: 285-304   2000年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  81. 座屈に対する形状最適化 査読有り

    畔上秀幸, 須貝康弘, 下田昌利

    日本機械学会論文集 A編   66 巻 ( 647 ) 頁: 1262-1267   2000年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の線形座屈荷重を体積制約のもとで最小化するように線形弾性体の境界形状を決定する問題に対して,先に提案した力法を適用した.ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式などを適用して形状勾配を導出した.基底座屈モードと高次座屈モードの入れ替わりが発生する問題に対しては重根制約を付加することで目的の結果が得られることを解析例によって示した.

  82. 材料非線形性を考慮した形状最適化問題の解法 査読有り

    井原久, 畔上秀幸, 下田昌利, 渡邊勝彦

    日本機械学会論文集 A編   66 巻 ( 646 ) 頁: 1111-1118   2000年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,材料非線形性を有する弾塑性体の外力仕事を体積制約のもとで最小化するように弾塑性体の境界形状を決定する問題に対して,先に提案した力法を適用した.ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式などを適用して形状勾配を導出した.その結果,比例負荷の条件が成立する場合には準自己随伴関係が成立し,随伴方程式を解かなくても形状勾配が解析できることを示した.本方法の有効性を解析例によって示した.

  83. 非定常熱伝導場における形状同定問題の解法 査読有り

    片峯英次, 畔上秀幸, 松浦易広

    日本機械学会論文集 B編   66 巻 ( 641 ) 頁: 227-234   2000年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,非定常熱伝導場の指定した部分領域における温度分布の時間履歴を望みの分布の時間履歴に近づけるように非定常熱伝導場の境界形状を決定する問題に対して,先に提案した力法を適用した.目的汎関数には,指定した部分領域内での温度分布と望みの分布の2乗誤差積分の時間積分を選んだ.ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式を適用して形状勾配を導出した.本方法の有効性を解析例によって示した.

  84. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(数値モデルの精密化) 査読有り

    竹内謙善, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    脊柱変形, 日本側弯症学会誌   14 巻 ( 1 ) 頁: 25-28   1999年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,胸椎型脊柱特発性側彎症の力学的成因を解明するために座屈解析に耐え得る高精度な胸郭付脊柱有限要素モデルの構築方法と剛性の評価結果について示した.前報のモデルと比較して,節点数で20倍程度の歪みの少ないモデルを開発した.上端横荷重による大変形解析の結果,開発したモデルは屍体実験の文献値と一致した胸部から腰部に渡っての特徴的な曲げ剛性分布を有することを示した.

  85. 特発性側彎症の成因に関する力学模型実験 査読有り

    畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    脊柱変形, 日本側弯症学会誌   13 巻 ( 1 ) 頁: 29-32   1999年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,胸椎型脊柱特発性側彎症の力学的成因について,前報で提唱した胸椎の成長による座屈現象であるとする仮説を脊柱力学模型によって確認すること試みた.前方の一部が成長する機構を備えた一様断面の椎体椎間板模型を制作し,成長による変形と座屈現象を観察した.その結果,生理的彎曲のない楕円柱モデルの数値シミュレーションの結果と同様,側方彎曲の座屈モードが出現するためには上端の角度拘束が必要であった.この結果から,椎間関節の機能も組み込んだ生理的彎曲の必要性を指摘した.

  86. Solution to Shape Optimization Problems Considering Material Nonlinearity 査読有り

    Hisashi Ihara, Hideyuki Azegami, Masatoshi Shimoda

    Computer Aided Optimization Design of Structures VI     頁: 87-96   1999年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents a theory of a mathematical solution to boundary shape optimization problems of elastic-plastic continua, taking into account material nonlinearity. Shape variation is described by using a one-parameter family of mappings defined in a domain where a continuum lies initially. The goal is to minimize external work by varying a boundary shape under a volume constraint. The shape sensitivity is derived using the Lagrange multiplier method and the formula of the material derivative. A procedure to solve this problem using the traction method is presented, which one of the authors has proposed as an approach to solving domain optimization problems.

  87. Shape Optimization with Respect to Buckling 査読有り

    Hideyuki Azegami, Yasuhiro Sugai, Masatoshi Shimoda

    Computer Aided Optimization Design of Structures VI     頁: 57-66   1999年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A shape optimization method for linear buckling load maximization problems of continua is presented. Using a one-parameter family of mappings defined in a domain where a continuum lies initially, a buckling load maximization problem considering multimodal conditions was formulated. The shape gradient density function for the problem was derived using the Lagrange multiplier method and the formula of the material derivative. The shape gradient density function was then used in a shape optimization analysis conducted with the traction method. The validity of the proposed method is demonstrated by numerical analyses of column-like and arch-like two-dimensional continua in a plane strain condition.

  88. 定常熱伝導場における境界形状決定 査読有り

    片峯英次, 畔上秀幸, 小嶋雅美

    日本機械学会論文集 B編   65 巻 ( 629 ) 頁: 275-281   1999年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,定常熱伝導場の指定した熱伝達境界における放熱量を最大化させる形状決定問題に対して,先に提案した力法を適用した.形状勾配の評価式を導出し,それに基く解法を示した.2次元の熱交換器フィンの解析例によって本手法の妥当性を示した.

  89. Etiology of Idiopathic Scoliosis: Computational Study 査読有り

    Hideyuki Azegami, Shunji Murachi, Junzoh Kitoh, Yoshito Ishida, Noriaki Kawakami, Mitsunori Makino

    Clinical Orthopaedics and Related Research   ( 357 ) 頁: 229-236   1998年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  90. Traction Method Approach to Optimal Shape Design Problems 査読有り

    Masatoshi Shimoda, Hideyuki Azegami, Toshiaki Sakurai

    SAE 1997 Transactions, Journal of Passenger Cars   106 巻   頁: 2355-2365   1998年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  91. 比例粘性減衰を考慮した周波数応答問題における領域最適化解析 査読有り

    呉志強, 曽我部雄次, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 C編   64 巻 ( 623 ) 頁: 2618-2624   1998年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の体積を制約して周波数応答を最小化する境界形状最適化問題に対して,先に提案した力法を適用した.前報では,非減衰の場合の解法を示したが,本報では,比例粘性減衰を仮定した.目的汎関数には,前報と同様,ひずみエネルギー,運動エネルギーおよび平均コンプライアンスの絶対値を選んだ.状態方程式と随伴方程式はそれぞれ複素共役な連立方程式となった.本方法の有効性を片持ちはり状連続体に対する解析例によって示した.

  92. ポテンシャル流れ場の形状同定解析(圧力分布規定問題と力法による解法) 査読有り

    片峯英次, 畔上秀幸, 山口正太郎

    日本機械学会論文集 B編   64 巻 ( 620 ) 頁: 1063-1070   1998年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,ポテンシャル流れ場の指定した部分領域における圧力分布を望みの分布に近づけるようにポテンシャル流れ場の境界形状を決定する問題に対して,先に提案した力法を適用した.目的汎関数には,指定した部分領域内での圧力分布と望みの分布の2乗誤差積分を選んだ.ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式を適用して形状勾配を導出した.本方法の有効性を2次元の翼断面形状を周囲の圧力分布から決定する問題の解析例によって示した.

  93. Numerical Solution for Min-Max Problems in Shape Optimization: Minimum Design of Maximum Stress and Displacement 査読有り

    Masatoshi Shimoda, Hideyuki Azegami, Toshiaki Sakurai

    JSME International Journal Series A   41 巻 ( 1 ) 頁: 1-9   1998年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  94. 位相-形状最適化手法に基づく変位規定問題の数値解析法 査読有り

    井原久, 下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    自動車技術会論文集   29 巻 ( 1 ) 頁: 117-122   1998年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の指定した部分境界における変位分布が望みの分布に近づくように線形弾性体の位相と形状を決定する問題に対する解法を示し,自動車機構部品に適用した解析例を示した.位相に関しては均質化法に基づく位相最適化法を,境界形状に関しては先に提案した力法を適用した.これらの方法により,ボールスタッド穴部やピストンコンロッド大端穴部などの自動車機構部位の変形モードを望みのモードに近づけることができることを示した.

  95. Shape Optimization Analysis for Frequency Response Problems of Solids with Proportional Viscous Damping 査読有り

    Zhiqiang Wu, Yuji Sogabe, Hideyuki Azegami

    Key Engineering Materials   145-149 巻   頁: 227-232   1997年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  96. Irregularity of Shape Optimization Problems and an Improvement Technique 査読有り

    Hideyuki Azegami, Satoshi Kaizu, Masatoshi Shimoda, Eiji Katamine

    Computer Aided Optimization Design of Structures V     頁: 309-326   1997年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Shape optimization problems of linear elastic bodies, flow fields, magnetic fields, etc. for equilibrium types can be generalized as optimization problems of domains in which elliptic boundary value problems are defined. This paper shows that ordinary domain optimization problems do not have sufficient regularity and proposes a technique to overcome this irregularity. It briefly describes the derivation of the shape gradient functions for a self-adjoint shape optimization problem, and shape identification problems of the Dirichlet type, Neumann type and subdomain gradient assigned type. Using these shape gradient functions, the irregularity of ordinary domain optimization problems is shown through a discussion of the ill-posedness that occurs when the gradient method in Hilbert space is applied directly. To overcome this irregularity, the idea of a smoothing gradient method in Hilbert space is proposed. It is conclusively shown that a numerical method based on this idea coincides with the traction method previously proposed by one of the authors and this conclusion is verified by numerical experiments.

  97. 形状最適化におけるミニマックス問題の数値解法(最大応力と最大変位の最小設計) 査読有り

    下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    日本機械学会論文集 A編   63 巻 ( 607 ) 頁: 610-617   1997年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の最大応力と最大変位を最小化する形状最適化問題に対して,先に提案した力法を適用した.両問題は局所値を目的汎関数とするために,不正則な問題となるが,KS 関数を用いた目的汎関数に変換することによって正則な問題となることを示した.2次元と3次元の解析例によって本解法の有効性と実用性を示した.

  98. 均質化理論に基づく位相最適化法によるホモロガス変形問題の数値解法 査読有り

    井原久, 下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    日本機械学会論文集 A編   63 巻 ( 606 ) 頁: 385-391   1997年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の指定した部分境界における変位分布が望みの分布に近づくように線形弾性体の位相を決定する問題に対して均質化法に基づく位相最適化法を適用した.ラグランジェ乗数法を適用してミクロパラメータに対する感度を導出し,最適性規準法を用いた解法を示した.本方法の有効性を基本的な問題に対する解析例によって示した.

  99. ホモロガス変形を目的とする連続体の形状決定 査読有り

    下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    日本機械学会論文集 A編   62 巻 ( 604 ) 頁: 2831-2837   1996年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の指定した部分境界における変位分布が望みの分布に近づくように線形弾性体の境界形状を決定する問題に対して,先に提案した力法を適用した.目的汎関数には,指定した部分境界上の変位分布と望みの分布の2乗誤差積分を選んだ.ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式を適用して形状勾配を導出した.本方法の有効性を2次元および3次元問題の解析例によって示した.

  100. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(胸郭モデルを用いた検討) 査読有り

    畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    脊柱変形, 日本側弯症学会誌   11 巻 ( 1 ) 頁: 9-12   1996年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,胸椎型脊柱特発性側彎症の力学的成因について,前報で提唱した座屈説を精査し,胸部椎体の成長による4次の座屈現象であるとする仮説を示した.本報では,胸郭付脊柱有限要素モデルを構築し,上端自由の下で第4胸椎から第10胸椎が一様に成長した場合の座屈解析を行った.その結果,1次から3次までは姿勢制御可能なモードであったが,4次モードは臨床に類似であった.この考察に基づいて4次の座屈説を提唱した.

  101. 応力分布を規定した連続体の境界形状決定 査読有り

    下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    日本機械学会論文集 A編   62 巻 ( 602 ) 頁: 2393-2400   1996年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の指定した部分領域における応力分布が望みの分布に近づくように線形弾性体の境界形状を決定する問題に対して,先に提案した力法を適用した.目的汎関数には,指定した部分領域内での相当応力分布と望みの分布の2乗誤差積分を選んだ.ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式を適用して形状勾配を導出した.本方法の有効性を2次元問題の解析例によって示した.

  102. Multiobjective Shape Optimization of Linear Elastic Structures Considering Multiple Loading Conditions: Dealing with Mean Compliance Minimization Problems 査読有り

    Masatoshi Shimoda, Hideyuki Azegami, Toshiaki Sakurai

    JSME International Journal Series A   39 巻 ( 3 ) 頁: 407-414   1996年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  103. 位相最適化と形状最適化の統合による多目的構造物の形状設計(均質化法と力法によるアプローチ) 査読有り

    井原久, 下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    日本機械学会論文集 A編   62 巻 ( 596 ) 頁: 1091-1097   1996年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の複数荷重による平均コンプライアンス最小化問題に対して均質化理論に基づく位相最適化法と先に提案した力法との組み合わせによる位相を含めた形状最適化法を示した.本方法を自動車部品に適用し,2次元モデルで位相最適化を行い,それに基づいて3次元モデルを構築し,そのモデルに形状最適化を施すことで軽量化された高剛性の形状が得られることを示した.

  104. Domain Optimization Analysis in Linear Elastic Problems: Approach Using Traction Method 査読有り

    Hideyuki Azegami, Zhiqiang Wu

    JSME International Journal Series A   39 巻 ( 2 ) 頁: 272-278   1996年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  105. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション 査読有り

    畔上秀幸, 村地俊二, 石田義人, 鈴木隆之, 川上紀明, 牧野光倫, 荒尾和彦, 鬼頭浩史

    脊柱変形, 日本側彎症学会誌   10 巻 ( 1 ) 頁: 16-19   1995年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,胸椎型脊柱特発性側彎症の力学的成因について,脊柱有限要素モデルを用いた有限要素法による座屈解析を通して,胸椎前方の急激な成長による座屈現象であるとする仮説を提唱した.脊柱モデルは,後部支持組織の棘突起と横突起および靱帯を考慮した前後の曲げに対して高い剛性を持ち,かつ生理的彎曲を有するように構築された.胸椎前方を成長させた場合の座屈モードは臨床例と同様の彎曲と回旋を有する結果となった.この結果に基づいて座屈説を提唱した.

  106. 周波数応答問題における領域最適化解析(力法によるアプローチ) 査読有り

    呉志強, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 C編   61 巻 ( 590 ) 頁: 3968-3975   1995年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の体積を制約して周波数応答を最小化する境界形状最適化問題に対して,先に提案した力法を適用した.目的汎関数にはひずみエネルギー,運動エネルギーと平均コンプライアンスの絶対値を選んだ.それぞれの問題ごとに形状勾配関数を導出した.基本的なはり状連続体問題の解析例によって本方法の有効性を示した.

  107. A Domain Optimization Technique for Elliptic Boundary Value Problems 査読有り

    Hideyuki Azegami, Masatoshi Shimoda, Eiji Katamine, Zhiqiang Wu

    Computer Aided Optimization Design of Structures IV, Structural Optimization     頁: 51-58   1995年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A numerical analysis technique is presented for solving optimization problems of geometrical domains in which elliptic boundary value problems are defined. Domain variation is formulated with a one-to-one mapping and its infinitesimal variation with a speed field as advocated by Zolesio. The sensitivity functions, which we call the shape gradient functions, of domain variation are derived using the Lagrange multiplier method or the adjoint method. By applying the gradient method in functional space with the shape gradient functions, we propose to analyze an optimal speed field as a displacement of a pseudo-elastic problem that is defined on the design domain and loaded with pseudo-distributed external force, or traction, in proportion to the shape gradient function. This technique is called the traction method because of the procedure used. Numerical results for several linear elastic problems and flow field problems are given.

  108. 複数荷重を考慮した線形弾性体の形状最適化(力法による体積最小問題) 査読有り

    下田昌利, 畔上秀幸, 井原久, 桜井俊明

    日本機械学会論文集 A編   61 巻 ( 587 ) 頁: 1545-1552   1995年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,複数荷重が作用する線形弾性体の平均コンプライアンスを制約条件とした体積を最小化する境界形状最適化問題に対して,先に提案した力法を適用した.別報において,複数荷重に対する体積制約付平均コンプライアンス最小化問題の解法を示したが,本問題はその双対問題である.ラグランジェ乗数の決定には最適性規準に基づく差分方程式を解く方法を示した.2次元と3次元の解析例によって本方法の有効性と実用性を示した.

  109. 固有振動問題における領域最適化解析(質量最小化問題) 査読有り

    呉志強, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 C編   61 巻 ( 587 ) 頁: 2653-2696   1995年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の指定した振動固有数を制約条件とした体積を最小化する境界変動型領域形状最適化問題に対して,先に提案した力法を適用した.別報において,体積制約付振動固有数最大化あるいは最小化問題の解法を示したが,本問題はその双対問題である.振動固有値(固有振動数の2乗)に関する多制約を満たすために,ラグランジェ乗数法の最適性規準に基づく差分方程式を解く方法を示した.それらの形状勾配を用いた力法が有効に機能することをはり状線形弾性体問題の解析例により示した.

  110. 最適設計における最近の話題 査読有り

    山川宏, 畔上秀幸, 鈴木真二

    日本機械学会論文集 C編   61 巻 ( 587 ) 頁: 2691-2661   1995年7月

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    記述言語:日本語  

    本論文では,最適化に関する最近の話題を取り上げて解説した.局所最適化から全体の最適化へ,全体基準から局所基準へ,有限自由度から分布系への流れを構造設計の分野を中心にして紹介した.次に具体例として,航空工学における最適化技術として,構造解析,空気力学,誘導制御,多分野最適化,概念設計に分けて解説した.

  111. 粘性流れ場の領域最適化解析(対流項を考慮した場合) 査読有り

    片峯英次, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 B編   61 巻 ( 585 ) 頁: 1646-1653   1995年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,対流項を含んだ定常粘性流れ場の散逸エネルギーを最小化する境界形状最適化問題に対して,先に提案した力法を適用した.前報において,ストークス流れ場に対する形状勾配の評価式と解析例を示したが,本報では,ナビア・ストークス流れ場に対する形状勾配の評価式を導出し,曲がり管と孤立物体が置かれた流路の2次元定常流れ場問題に対する解析例を示した.

  112. 固有振動問題における領域最適化解析(力法によるアプローチ) 査読有り

    呉志強, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 C編   61 巻 ( 583 ) 頁: 930-937   1995年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の固有振動数を最大化あるいは最小化する境界形状最適化問題に対して,先に提案した力法を適用した.目的汎関数として指定した単一の振動固有値(固有振動数の2乗)を選んだ場合と複数の振動固有値に最大化あるいは最小化に応じた係数を乗じた線形和を選んだ場合について,ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式を適用して形状勾配を導出した.本方法が有効に機能することをはり状線形弾性体問題の解析例により示した.

  113. 複数荷重を考慮した線形弾性体の多目的形状最適化(平均コンプライアンス最小化問題を例として) 査読有り

    下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    日本機械学会論文集 A編   61 巻 ( 582 ) 頁: 359-366   1995年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の複数荷重に対する複数の平均コンプライアンスを最小化することを目指した多目的形状最適化問題に対して,先に提案した力法を適用した.多目的汎関数をスカラー化するために,重み付き lp 法を用いた.数値解析は汎用有限要素コードを用いて実行した.本方法を2次元と3次元の多連結領域からなる線形弾性体の形状最適化問題に適用し,パレート最適形状の集合を得た.

  114. ポテンシャル流れ場の領域最適化解析 査読有り

    片峯英次, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 B編   61 巻 ( 581 ) 頁: 103-108   1995年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,ポテンシャル流れ場の指定した部分領域における流速分布が望みの分布に近づくように流れ場の境界形状を決定する問題に対して,先に提案した力法を適用した.目的汎関数には,指定した部分領域内での望みの分布に対する流速2乗誤差積分を選んだ.ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式を適用して形状勾配を導出した.本方法の有効性を2次元の直管とノズル問題に対する解析例によって示した.

  115. 連続体の最適形態解析 査読有り

    畔上秀幸

    生産研究,東京大学生産技術研究所   47 巻 ( 1 ) 頁: 26-33   1995年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)  

    本論文では,連続体の形状と位相の最適化問題に対する統一的な数値解法を示した.連続体の形態最適化問題を位相固定の境界変動型形状最適化問題と領域固定の位相変動型形態最適化問題に分類した.形状最適化に対しては先に提案した関数空間の勾配法(力法)を示した.位相最適化に対しては,ベンソーと菊池によって提案された定式化にラグランジェ乗数法を適用してミクロ形状勾配を導出し,関数空間の勾配法で解く方法を提案した.平均コンプライアンス最小化問題の解析例によってこれらの解法の有効性を示した.

  116. 粘性流れ場領域最適化問題の解法(力法によるアプローチ) 査読有り

    片峯英次, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 B編   60 巻 ( 579 ) 頁: 3859-3866   1994年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,定常粘性流れ場の散逸エネルギーを最小化する境界変動型領域形状最適化問題に対して,先に提案した力法を適用した.定常粘性流れ場の境界変動型領域最適化問題を定式化し,ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式を適用することによって,ストークス流れ場では散逸エネルギー密度が形状勾配の大きさになることを示した.この形状勾配を用いた力法による曲がり管および孤立物体が置かれた流路の解析例を示した.

  117. 線形弾性問題における領域最適化解析(力法によるアプローチ) 査読有り

    畔上秀幸, 呉志強

    日本機械学会論文集 A編   60 巻 ( 578 ) 頁: 2312-2318   1994年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,線形弾性体の平均コンプライアンスを最小化する領域形状最適化問題に対して,先に提案した力法を適用した.ラグランジェ乗数法によってこの問題の最適性規準から形状勾配関数を導出した.この導出過程で,表面力が作用する境界が変動する場合や物体力や剛性が領域と共に変動する場合も考慮した.孔の空いた無限平板の問題と表面力が作用した両端固定平板問題に導出された形状勾配関数を用いた力法を適用した結果,良好な結果を得た.

  118. 汎用FEMコードを利用した領域最適化問題の数値解析 査読有り

    下田昌利, 呉志強, 畔上秀幸, 桜井俊明

    日本機械学会論文集 A編   60 巻 ( 578 ) 頁: 2418-2425   1994年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,先に提案した力法を汎用有限要素法プログラムを利用して実現する方法を示した.形状勾配は,境界における法線方向の分布関数となる.力法では,領域を線形弾性体とみなして,形状勾配に比例した境界力で形状を変動させる.この変形解析は,汎用有限要素法プログラムの静水圧荷重に対する変形を解析する機能を利用すれば実現できることを示した.

  119. 領域最適化問題の一解法 査読有り

    畔上秀幸

    日本機械学会論文集 A編   60 巻 ( 574 ) 頁: 1479-1486   1994年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,楕円型偏微分方程式の境界値問題を対象とした境界変動型領域最適化問題に対する解法(力法)を提案した.領域の大きさ制約付の目的汎関数最小化問題に対して,ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式を適用して,最適性の規準に基づけば形状勾配が導出されることを示した.本解法は,この形状勾配を利用した関数空間の勾配法の応用として定式化された.本解法で得られる速度場は目的汎関数を最小化させることを理論的に示した.

  120. 成長ひずみ法によるソリッド体の形状最適化 (体積,応力制約のためのPID制御の導入) 査読有り

    下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    日本機械学会論文集 A編   60 巻 ( 571 ) 頁: 763-769   1994年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,成長ひずみ法の体積制御においてPID制御を利用する方法を示した.PID制御の導入により体積を目標値に制御しながら最大応力値を最小化することが可能となった.その方法をソリッド構造の自動車シャシ部品に適用した結果,良好な最適形状を得た.

  121. Shape Optimization Analysis of Flow Field: Growth-Strain Method Approach 査読有り

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Akiyoshi Okitsu

    JSME International Journal Series B   37 巻 ( 1 ) 頁: 96-102   1994年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  122. Shape Optimization of Solid Structures Using the Growth-Strain Method: Application to Chassis Components 査読有り

    Masatoshi Shimoda, Hideyuki Azegami, Toshiaki Sakurai, Yusuke Kondo

    SAE 1992 Transactions, Journal of Passenger Cars   101 巻   頁: 1136-1145   1993年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  123. 流れ場の形状最適化解析(成長ひずみ法による試み) 査読有り

    片峯英次, 畔上秀幸, 沖津昭慶

    日本機械学会論文集 B編   58 巻 ( 549 ) 頁: 1452-1458   1992年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,粘性流体の定常流れ場において粘性による散逸エネルギーが最小となるように先に提案した形状更新法(成長ひずみ法)を適用した.本方法では,有限要素法により散逸エネルギー密度を解析し,その基準値からの偏差に比例した体積膨張と収縮を発生させた.本方法を2次元の拡大管に適用し,散逸エネルギー密度が均一化し,全散逸エネルギーが最小化した滑らかな流路形状が得られることを示した.

  124. An Adaptive Growth Method for Shape Refinement: Methodology and Application to Pressure Vessels and Piping 査読有り

    Hideyuki Azegami, Akiyoshi Okitsu, Tadashi Ogihara, Akiyasu Takami

    Journal of Pressure Vessel Technology, Transactions of the ASME(American Society of Mechanical Engineers)   114 巻   頁: 87-93   1992年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  125. Analysis of Uniform-Strength Shape by the Growth-Strain Method: Application to the Problem of Steady-State Vibration 査読有り

    Hideyuki Azegami, Tadashi Ogihara, Akiyasu Takami

    JSME International Journal Series III   34 巻 ( 3 ) 頁: 355-361   1991年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  126. 成長ひずみ法による円筒コイルばねの素線断面形状最適化解析 査読有り

    畔上秀幸, 片峯英次, 今泉敏幸, 沖津昭慶

    日本機械学会論文集 A編   56 巻 ( 531 ) 頁: 2339-2346   1990年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,円筒コイルばねの最適素線断面形状を成長ひずみ法によって解析した結果を示した.本解析ではコイルのピッチ角は無視し,応力分布は応力関数に基づく有限要素法によって解析した.成長変形はコイル一巻を軸対称リングと仮定して自由拘束の下で有限要素法によって解析した.体積ひずみはひずみエネルギ密度を基準にして,断面内の体積変化が周方向で吸収されるように発生させた.成長開始のばね指数に依存しない質量改善比の収束曲線と外側に尖った卵形の断面形状を得た.

  127. 逆変分原理に基礎をおく成長ひずみ法(最大剛性形状解析へのアプローチ) 査読有り

    畔上秀幸, 高見昭康

    日本機械学会論文集 A編   56 巻 ( 530 ) 頁: 2162-2168   1990年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,成長ひずみ法(先に提案した形状最適化法)を剛性最大化問題に適用するための定式化と基本的な平面問題に対する解析結果を示した.定式化にあたって,従来の変分原理を改良することによって導出された単位体積当りのポテンシャルエネルギーの均一化条件を使用した.

  128. 振動インテンシティ計測法の基礎的検討 査読有り

    沖津昭慶, 畔上秀幸, 寺本雅博, 小林秀孝

    日本機械学会論文集 C編   56 巻 ( 525 ) 頁: 1131-1138   1990年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,平板の振動インテンシティの計測方法に関してクロス項の影響を調べた結果を示した.数値シミュレーションによる結果を用いて,忠実に有限差分法を適用した場合と理論的な制約を越えてクロススペクトル法,あるいは平面内直交二方向のクロス項を無視した有限差分法を適用した場合の結果を比較した.その結果振動発生源と吸収部の同定には,クロススペクトル法は完全自由場の仮定のために有効で無く,クロス項を無視した有限差分法はねじりモーメントの寄与が無視し得ることから有効であることを明らかにした.

  129. 成長ひずみ法による平等強さ形状の解析(定常振動問題への適用) 査読有り

    畔上秀幸, 荻原忠, 高見昭康

    日本機械学会論文集 C編   56 巻 ( 523 ) 頁: 589-594   1990年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,先に提案した有限要素法を用いた平等強さ形状の解析法を定常振動問題に適用する方法を示した.定常振動問題に対しては,成長の指標を,正規モードや振幅に対して強度パラメータを評価する方法を提案した.簡単な梁構造物に適用した結果,正規モードに対しては単調な収束挙動を得た.調和励振問題に対しては,形状変化に伴う各モードの寄与率の変化によって各固有振動数は増減したが,相当応力分布,質量,先端中央の変位振幅は単調に収束し,強度の平等化を達成した.

  130. A Proposal of a Shape-Optimization Method Using a Constitutive Equation of Growth: In the Case of a Static Elastic Body 査読有り

    Hideyuki Azegami

    JSME International Journal Series I   33 巻 ( 1 ) 頁: 64-71   1990年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  131. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価(第6報 平面ひずみ形破壊への適用) 査読有り

    畔上秀幸, 權五憲, 渡辺勝彦

    日本機械学会論文集 A編   55 巻 ( 514 ) 頁: 1293-1300   1989年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,厚板コンパクト試験片を用いた延性破壊実験を行い,き裂エネルギー密度の実験による評価法を平面ひずみ型の破壊様式に適用した.その結果,破面観察の結果に基づいて一様な平面ひずみ型破壊様式でき裂が安定成長したと考えられるときにき裂エネルギ密度破壊抵抗は J_ICとほぼ一致した一定値 E_ICとなり,き裂成長に対するJ積分の増加率はき裂エネルギ密度上乗せ率の評価結果と一致する結果を得た.」

  132. 成長の構成則を用いた形状最適化手法の提案(静的弾性体の場合) 査読有り

    畔上秀幸

    日本機械学会論文集 A編   54 巻 ( 508 ) 頁: 2167-2175   1988年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,静的弾性体の平等強さの形状を有限要素法により解析する方法を示した.成長の構成則は材料の強度の規準を与える応力を均一化のための目的応力とし,目的応力に対して設定された基準応力を上回ったときには膨張の体積ひずみを,下回ったときには収縮の体積ひずみを発生するように与える.成長増分解析は初期応力法によって行う.提案した方法の有効性は平面ひずみを仮定した先端にせん断力を受ける片持ちはりと重力を考慮した上端に圧縮力を受ける柱の解析結果によって確認した.

  133. 指数ウィンドウを用いたモードパラメータ同定法の提案 査読有り

    畔上秀幸, 沖津昭慶, 備前和之

    日本機械学会論文集 C編   54 巻 ( 507 ) 頁: 2522-2529   1988年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,振動系の数学モデルから定義されるモードパラメータ(固有振動数,モード減衰比,固有モード)を実験結果から同定する実験モード解析において,指数ウィンドウを用いた簡便な一自由度同定法を提案した.その方法は測定された伝達関数を逆フーリエ変換することによって単位インパルス応答を求め,それに指数ウィンドウをかけた場合とかけない場合の共振周波数付近における伝達関数の比を用いて固有振動数とモード減衰比を計算する方法である.簡単なはりの実験結果を用いてこの方法の有効性を示した.

  134. 実験モード解析によるモーダルパラメータの分散評価とそれに基づく精度の最適化 査読有り

    畔上秀幸, 沖津昭慶, 野田英一, 小林秀孝

    日本機械学会論文集 C編   54 巻 ( 507 ) 頁: 2536-2543   1988年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,実験モード解析の精度を評価するために,モードパラメータの標準偏差の評価法を示した.その評価法は,伝達関数の標準偏差と伝達関数の変動に対するモードパラメータの導関数に基いて,モードパラメータの標準偏差を評価する方法である.伝達関数の標準偏差は統計的誤差理論に基づく整合関数を用いて評価した.本評価法をはり構造と船外モータのカウリングに適用した結果,適切な加振法と加重関数の選択により,モードパラメータの精度が最適化できることを示した.

  135. 回転自由度を考慮した実験的動剛性結合法 査読有り

    沖津昭慶, 山下健治, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 C編   54 巻 ( 505 ) 頁: 2059-2064   1988年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,構造体の動特性をシミュレーションする一方法である部分構造合成法において,精度を左右する結合部分の回転動剛性の測定方法に対して,2個の加速度計の出力差を用いた測定方法を示した.その結果,測定された伝達函数は一部にノイズが存在するが共振点に関しては正確な推定値が得られたことを示した.また,結合はりの動剛性は本研究の方法,有限要素法,実験モード解析の3種の結果の間で良好に一致することを示した.

  136. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価(第5報 き裂先端開口変位,開口角による評価との比較) 査読有り

    渡辺勝彦, 畔上秀幸, 平野八州男

    日本機械学会論文集 A編   52 巻 ( 483 ) 頁: 2493-2499   1986年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,第2・3報で実施した延性破壊実験と同一条件下で薄板延性き裂安定成長実験を実施し,き裂成長開始時のき裂先端開口変位および十分なき裂成長を経た後も有効とされているき裂先端開口角による破壊抵抗を評価した.その結果と第2・3報で得られたき裂エネルギー密度による破壊抵抗の評価結果との比較により,き裂エネルギー密度による破壊抵抗の妥当性を示した.

  137. An Evaluation of the Fracture Resistance of a Stably Growing Crack by Crack Energy Density: 2nd Report, Application to a Ductile Crack in Thin Plate 査読有り

    Katsuhiko Watanabe, Hideyuki Azegami, Yasuo Hirano

    Bulletin of the JSME   29 巻 ( 257 ) 頁: 3693-3700   1986年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  138. An Evaluation of the Fracture Resistance of a Stably Growing Crack by Crack Energy Density: 1st Report, Derivation of the Fundamental Relations and Proposal of Evaluation Method 査読有り

    Katsuhiko Watanabe, Hideyuki Azegami

    Bulletin of the JSME   29 巻 ( 257 ) 頁: 3685-3692   1986年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  139. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価(第3報 薄板延性き裂破壊抵抗の板厚効果) 査読有り

    渡辺勝彦, 畔上秀幸, 平野八州男

    日本機械学会論文集 A編   52 巻 ( 480 ) 頁: 1891-1898   1986年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,き裂安定成長実験を板厚を変えて実施し,第1・2報までに確立した方法によりき裂エネルギ密度破壊抵抗の評価を行った.その結果,破壊抵抗に与える板厚効果について,き裂成長開始時の引裂破壊が支配的な破壊様式に対応したき裂先端のき裂エネルギ密度は板厚の減少に伴って減少する傾向があることを明らかにした.

  140. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価(第4報 J 積分による評価との比較) 査読有り

    渡辺勝彦, 畔上秀幸, 平野八州男

    日本機械学会論文集 A編   52 巻 ( 480 ) 頁: 1899-1905   1986年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,第1報で得られている荷重‐成長き裂長さ‐荷重点変位の関係に基づいてJ積分による破壊抵抗を評価し,その結果と第2・3報で評価したき裂エネルギ密度による破壊抵抗の結果との比較によりき裂エネルギ密度による破壊抵抗の有効性を示した.

  141. Proposal of New Crack Model Considering the Discontinuity in the Cracked Plane and Its Application to the Evaluation of Crack Parameter 査読有り

    Katsuhiko Watanabe, Hideyuki Azegami

    Bulletin of the JSME   29 巻 ( 251 ) 頁: 1396-1403   1986年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  142. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価(第2報 薄板延性き裂への適用) 査読有り

    渡辺勝彦, 畔上秀幸, 平野八州男

    日本機械学会論文集 A編   52 巻 ( 475 ) 頁: 736-743   1986年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,第1報で提案した方法に基づいて薄板延性き裂の破壊抵抗を実験によって評価した.その結果,得られた破壊抵抗と破壊様式との対応およびき裂材形状や負荷様式の影響などについて検討を加えた上で,提案した破壊抵抗評価法は妥当であることを示した.

  143. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価(第1報 基本関係の導出と評価方法の提案) 査読有り

    渡辺勝彦, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 A編   52 巻 ( 475 ) 頁: 727-735   1986年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,き裂長さの異なる部材が延性破壊する際の荷重-荷重点変位曲線とき裂エネルギ密度との関係を理論的に導出し,その関係に基づくき裂エネルギ密度の評価方法を示した.この方法に基けば,適用範囲になんら制限が無く,安定成長き裂の荷重-荷重点変位曲線を計測することによって破壊抵抗を評価可能となる.

  144. Proposal of New Stability-Instability Criterion for Crack Extension Based on Crack Energy Density and Physical Systematization of Other Criteria 査読有り

    Katsuhiko Watanabe, Hideyuki Azegami

    Bulletin of the JSME(Japan Society of Mechanical Engineers)   28 巻 ( 246 ) 頁: 2873-2880   1985年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  145. き裂前縁を含む面の非連続性を考慮したき裂モデルの提案とそのき裂パラメータ評価への適用 査読有り

    渡辺勝彦, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 A編   51 巻 ( 469 ) 頁: 2154-2161   1985年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,き裂前縁を含むリガメント面に応力と関係付けられた相対変位を許したき裂モデルを提案すると共に,その有限要素解析を行ってモデルとしての有効性を実証した.提案したモデルは,き裂進展を含む任意の履歴を受けたき裂のき裂エネルギ密度,き裂開口変位,き裂開口角などのき裂パラメータを評価する手段として有望であることを示した.

  146. き裂エネルギ密度に基づくき裂の安定・不安定クライテリオンの提案と従来のクライテリオンの物理的位置付け 査読有り

    渡辺勝彦, 畔上秀幸

    日本機械学会論文集 A編   51 巻 ( 464 ) 頁: 1122-1130   1985年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本論文では,き裂進展挙動の安定・不安定を予測ためのクライテリオンとして,き裂エネルギー密度を用いる方法を示した.き裂エネルギー密度は,脆性破壊に対して適用されてきたエネルギー解放率や延性破壊に対して適用されてきたJ積分との関係が明確である.その関係基いて,き裂進展挙動の安定・不安定に関して小規模降伏を伴うき裂から大規模降伏を伴うき裂にまで有効なクライテリオンとして,き裂エネルギ密度抵抗曲線に基く Tε(T*ε)クライテリオンを新たに提案し,従来のクライテリオンの物理的意味を明らかにした.

  147. A Newly Positioned Dugdale Model and Its Application to Fracture Problems Based on Crack Energy Density Concept 査読有り

    Katsuhiko Watanabe, Hideyuki Azegami, Yutaka Kurashige

    Theoretical and Applied Mechanics (Proceedings of the 32nd Japan National Congress for Applied Mechanics, 1982)   32 巻   頁: 427-443   1984年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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書籍等出版物 7

  1. Shape optimization problems

    Hideyuki Azegami( 担当: 単著)

    Springer  2020年10月  ( ISBN:978-981-15-7617-1

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    総ページ数:646   記述言語:英語 著書種別:学術書

    This book provides theories on non-parametric shape optimization problems, systematically keeping in mind readers with an engineering background. Non-parametric shape optimization problems are defined as problems of finding the shapes of domains in which boundary value problems of partial differential equations are defined. In these problems, optimum shapes are obtained from an arbitrary form without any geometrical parameters previously assigned. In particular, problems in which the optimum shape is sought by making a hole in domain are called topology optimization problems. Moreover, a problem in which the optimum shape is obtained based on domain variation is referred to as a shape optimization problem of domain variation type, or a shape optimization problem in a limited sense. Software has been developed to solve these problems, and it is being used to seek practical optimum shapes. However, there are no books explaining such theories beginning with their foundations.
    The structure of the book is shown in the Preface. The theorems are built up using mathematical results. Therefore, a mathematical style is introduced, consisting of definitions and theorems to summarize the key points. This method of expression is advanced as provable facts are clearly shown. If something to be investigated is contained in the framework of mathematics, setting up a theory using theorems prepared by great mathematicians is thought to be an extremely effective approach. However, mathematics attempts to heighten the level of abstraction in order to understand many things in a unified fashion. This characteristic may baffle readers with an engineering background. Hence in this book, an attempt has been made to provide explanations in engineering terms, with examples from mechanics, after accurately denoting the provable facts using definitions and theorems.

    その他リンク: https://www.amazon.co.jp/Shape-Optimization-Problems-Springer-Applications/dp/9811576173/ref=tmm_hrd_swatch_0?_encoding=UTF8&qid=&sr=

  2. 形状最適化問題

    畔上 秀幸( 担当: 単著)

    森北出版  2016年10月  ( ISBN:9784627614611

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    総ページ数:605   記述言語:日本語 著書種別:学術書

    本書は,弾性体や流れ場などを対象にした連続体の形状最適化問題について,その構成法から解法までを,関数解析に基づいて基礎から丁寧に解説したものである.

    その他リンク: https://www.amazon.co.jp/dp/toc/4627614616/ref=dp_toc?_encoding=UTF8&n=465392

  3. モデリングの諸相 (シリーズ:最適化モデリング5)

    山下 浩,蒲地 政文,畔上 秀幸,斉藤 努,枇々木 規雄,滝根 哲哉,金森 敬文( 担当: 共著)

    近代科学社  2016年9月  ( ISBN:978-4-7649-0519-1

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    総ページ数:256   記述言語:日本語 著書種別:学術書

  4. 応用数理ハンドブック

    畔上 秀幸, 他, 薩摩 順吉, 大石 進一, 杉原 正顯 編( 担当: 共著)

    朝倉書店  2013年10月  ( ISBN:9784254111415

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    記述言語:日本語

  5. 計算力学ハンドブック

    62名( 担当: 共著)

    朝倉書店  2007年5月 

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    記述言語:日本語

    本書は,計算力学のほぼあらゆる分野について,21世紀初頭までの成果を網羅することを目的に編纂された.担当部分の第21章「最適化」(pp. 619-637)では,力学現象を望みの現象に変えていくようなモデルの最適化問題を解く場合の理論と方法を,パラメトリック最適化,形状最適化および位相最適化に分類しながら,統一的な指導原理に従って示した.

  6. 最適設計ハンドブック-基礎・戦略・応用-

    山川 宏 他 53名( 担当: 共著)

    朝倉書店  2003年2月 

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    記述言語:日本語

    本書は,最適構造設計に関する理論と技術に加えて,豊富な応用事例を紹介することを目的に編纂された.担当部分の基礎編第3章第1節「変分法」では,最適構造設計で利用される変分法に関する基礎理論を示した.戦略編第2章第5節「均質化法」の第1項「理論面」では,複合材料や位相最適化で利用される均質化法の理論を示した.応用編第3章第4節第5項「力法」では,最適構造設計で利用される力法を用いた形状最適化解析について理論と応用例を示した.

  7. モード解析ハンドブック

    長松 昭男 他 41名( 担当: 共著)

    コロナ社  2000年1月 

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    記述言語:日本語

    本書は,モード解析に関する理論と技術を体型化し,手法,知見,指針を集成し,豊富な応用事例を紹介することを目的に編纂された.担当部分の第7章第5節では,構造動力学における最適設計に関する理論を示した.第7章第8節第2項では,力法を用いた形状最適化解析について理論と応用例を示した.

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MISC 22

  1. 応用数理の遊歩道(103) 第4回「出会い」 招待有り 査読有り

    畔上 秀幸  

    応用数理30 巻 ( 4 ) 頁: 35 - 38   2020年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本応用数理学会  

    DOI: 10.11540/bjsiam.30.4_35

    その他リンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bjsiam/30/4/30_35/_pdf/-char/en

  2. 応用数理の遊歩道(102) 第3回「ラグランジェ乗数法について」 招待有り 査読有り

    畔上 秀幸  

    応用数理30 巻 ( 3 ) 頁: 36 - 39   2020年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本応用数理学会  

    DOI: 10.11540/bjsiam.30.3_36

    その他リンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bjsiam/30/3/30_36/_pdf/-char/en

  3. Shape optimization of running shoes with desired deformation properties

    Mai Nonogawa, Kenzen Takeuchi, Hideyuki Azegami  

    Structural and Multidisciplinary Optimization62 巻 ( 3 ) 頁: 1535-1546   2020年8月

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    記述言語:英語  

    The present paper describes a shape optimization procedure for designing running shoes, focusing on two mechanical properties, namely, the shock absorption and the stability keeping the right posture. These properties are evaluated from two deformations of a sole at characteristic timings during running motion. We define approximate planes for the deformations of sole's upper boundary by least squares method. Using the planes, we choose the tilt angle in the shoe width direction at the mid stance phase of running motion as an objective function representing the stability, and the sunk amount at the contact phase of running motion as a constraint function representing the shock absorption. We assume that the sole is a bonded structure of soft and hard hyper-elastic materials, and the bonding and side boundaries are variable. In this study, we apply the formulation of nonparametric shape optimization to the sole considering finite deformation and contact condition of the bottom of the sole with the ground. Shape derivatives of the cost (objective and constraint) functions are obtained using the adjoint method. The H1 gradient method using these shape derivatives is applied as an iterative algorithm. To solve this optimization problem, we developed a computer program combined with some commercial softwares. The validity of the optimization method is confirmed by numerical examples.

  4. 応用数理の遊歩道(101) 第2回「フレッシェ微分について」 招待有り 査読有り

    畔上 秀幸  

    応用数理30 巻 ( 2 ) 頁: 33 - 36   2020年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本応用数理学会  

    DOI: 10.11540/bjsiam.30.2_33

    その他リンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bjsiam/30/2/30_33/_pdf/-char/en

  5. 応用数理の遊歩道(100) 第1回「作画のすすめ」 招待有り 査読有り

    畔上 秀幸  

    応用数理30 巻 ( 1 ) 頁: 34 - 37   2020年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本応用数理学会  

    DOI: 10.11540/bjsiam.30.1_34

    その他リンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bjsiam/30/1/30_34/_pdf/-char/en

  6. 形状最適化問題の正則化解法とその応用 招待有り

    畔上秀幸  

    応用数理28 巻 ( 4 ) 頁: 182-185   2018年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  7. 形状最適化問題における評価関数の2階微分と H1 Newton 法

    畔上秀幸  

    数理解析研究所講究録(現象解明に向けた数値解析学の新展開II)2037 巻   頁: 5-16   2017年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  8. 境界値問題が定義された領域の形状および位相最適化問題の正則化解法

    畔上秀幸  

    数理解析研究所講究録(数値解析における理論・手法・応用)1638 巻   頁: 1-17   2009年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    本論文では,偏微分方程式の境界値問題が定義された領域を設計対象にした形状最適化問題と偏微分方程式の係数を密度のべき乗で重み付けした SIMP 型位相最適化問題は本来不正則であるが,それらを正則化して解くための統一的な考え方を示した.その考え方は,抽象的変分問題を主問題におき,設計変数が入る Hilbert 空間上の強圧的な双1次形式を用いて抽象的勾配法を構成するという内容である.この考え方は後に確立されるH1勾配法の基になっている.

  9. 脊柱特発性側彎症の成因解明と臨床評価への応用 招待有り

    畔上秀幸  

    計算数理工学レビュー, 日本計算数理工学会誌 ( 2006-1 ) 頁: 7-19   2006年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    本論文では,脊柱特発性側彎症を対象にして,計算力学的アプローチが力学的成因解明において何ができるのかを考察した.これまで提唱されてきた代表的な成因について簡単に復習し,成因に関する著者らの解析結果と仮説について紹介した.また,その仮説が受け入れられた場合,患者別の成因解明に繋げていくためには何が必要で,計算力学的アプローチで何ができるのか,さらには治療法の評価においてどのような情報が提供できるのかについて考察した.そこでは,著者らが別に開発してきた形状最適化理論とその解法が応用されることを紹介した.

  10. 計算力学,設計工学

    畔上秀幸  

    日本機械学会誌, 特集 機械工学年鑑105 巻 ( 1005 ) 頁: 499-500   2002年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    本論文では,日本機械学会誌が毎年編集してきた特集機械工学年鑑において,計算力学分野の設計工学に関する最近の話題を紹介した.

  11. 形状最適化理論とその軽量化への応用 招待有り

    畔上秀幸  

    日本機械学会関西支部第253回講習会「製品開発を加速する軽量化技術と応用」教材   頁: 19-26   2002年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    本稿では,製品開発において計算機を利用した設計製造技術は試作と実験を繰り返す開発プロセスの省力化に貢献してきたが,今後は,これらの技術に最適化技術を組み込んで省力化と同時に高性能化を図る試みが盛んになってきた現状を紹介した.有限個の設計変数からなるパラメトリック最適化に関しては汎用プログラムが充実してきた.形状や位相を設計対象にしたノンパラメトリック最適化に関しても理論が整備され,解析可能な問題が多くなってきた現状を紹介した.

  12. 研究者としてやっていくための心構え

    畔上秀幸  

    日本機械学会誌104 巻 ( 988 ) 頁: 18-19   2001年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    本論文では,研究者像についての私的な見解を経験に基づいて紹介した.駆け出しの頃,ある著作に出会って形状最適化の研究を始めたこと,ある医師との出会いで脊柱側彎症の研究を始めたこと,ある数学者との出会いが理論研究の基礎になったことを通して,研究者は感性を研ぎ澄まして行き先を見つけ出していく覚悟が必要であること,その際に偶然の出会いがヒントを与えてくれると確信していることを紹介した.

  13. 構造最適化理論の医療への応用 招待有り

    畔上秀幸  

    日本機械学会講習会「構造解析技術とモデル化技術の最前線」教材 ( No00-84 ) 頁: 67-76   2001年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    機械構造設計に用いられてきた構造最適化理論が医療にも役立つ可能性を秘めていることを特発性脊柱側彎症の治療法への適用を通して紹介した.

  14. 形状最適化の発展と機械構造設計への応用 招待有り

    畔上秀幸  

    日本機械学会東海支部第87回講習会「コンピュータによる機械構造の最適化デザイン-最新技術と実問題への応用」教材   頁: 1-12   1999年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    機械構造の設計業務は製造方法やコストを考えながら部品の材質と形を決める作業であると言うことができる.材料の選択は製造方法やコストとの関連である程度決定されると考えれば,そこで必要となる代表的な最適化技術は,それぞれの目的に適した形状を解析する技術である.本論文では,位相を固定して境界を移動していく方法について発展の経緯を紹介し,現在では実用的な形状解析が得られることを解析例を通して紹介した.

  15. 最適化理論と構造設計

    畔上秀幸  

    機械の研究50 巻 ( 2 ) 頁: 242-250   1998年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    本論文では,製品化を意図した形態最適化問題を解くための技術を解説した.線形弾性問題の平均コンプライアンス最小化問題を例に挙げて,形状と位相の最適化問題の解法を説明した.形状最適化問題は力法を,位相最適化問題は均質化法に基づく数値解法を解説した.解析例として,自動車サスペンションアームの剛性最大化を目的にした形状と位相最適化を行った結果を紹介した.

  16. 形状最適化問題の解法 招待有り

    畔上秀幸  

    計算工学2 巻 ( 4 ) 頁: 239-247   1997年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    本論文では,偏微分方程式の境界値問題が定義された領域の形状変動や位相変動を関数で記述した最適化問題の解法について,その発展の歴史を紹介した.境界変動型問題では,有限要素モデルの境界節点を感度に比例させて移動していくと波打ち現象が発生することからモデルの自由度を制限する対策が講じられてきたが,力法の提案によってその制限が不要となったことを紹介した.位相変動問題では,任意の物質配置を仮定すると最適解が存在しないが,均質化法に基づく定式化を行うことで最適解が存在する問題となった経緯を紹介した.

  17. 構造最適化理論の歴史とトータルデザインにおける役割 招待有り

    畔上秀幸  

    日本機械学会講習会教材「モデル化,解析,そして最適化へのトータルデザイン」教材 ( 96-72 ) 頁: 27-32   1997年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    最適化理論は機械構造の設計業務(トータルデザイン)に役立つのか考えてみた.最初に,最適化理論は Parato 解の中から最適な設計解を選ぶ作業には役立たないことから,最適化理論の究極の役割は,多目的関数を単一化した単一目的問題,あるいは単一目的多制約問題を解析することであるとする著者の考え方を紹介した.後半では,単一目的の構造最適化問題にはいろいろな困難が存在し,それらを克服する努力が続けられてきた様子を簡単に紹介した.

  18. 最適化理論と構造設計 招待有り

    畔上秀幸  

    日本機械学会東海支部第82回講習会「低コスト,省資源,高付加価値を目指した軽量化技術」教材   頁: 1-17   1996年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    製品化を意図した形態最適化問題を解く標記技術を解説した.線形弾性問題の平均コンプライアンス最小化問題を例に挙げて,形状と形態の最適化問題の解法を説明した.形状最適化問題は速度法と力法を,形態最適化問題は均質化法と数値解法を解説した.解析例は自動車サスペンションアームの剛性最大化設計に対して,形状と形態最適化法を適用した結果を紹介した.

  19. 力学構造形態の最適化技術

    畔上秀幸  

    豊橋技術科学大学公開講座「ミニ大学院アフターファイブコース」教材(OHP形式)   頁: 1-353   1995年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    機械や土木建築などの構造物を設計する技術者はその構造物に求められている機能と負荷荷重や材料特性などの力学的な制約を両立させるようにその構造物の形態を決定する作業を行っている。そのとき,技術者は通常,実験や有限要素法などを用いた CAE システムによる数値解析の結果を見ながら勘を頼りに構造変更を繰り返していくことになる。本講座では,この構造変更の作業を自動化することを目的にした数値解析技術について解説した。受講者がその技術の基礎になる理論を理解できるように力学と数学の基礎から解説した。

  20. 領域最適化理論とその構造最適設計への応用 招待有り

    畔上秀幸  

    日本機械学会講習会「新しい最適化手法とその応用」教材 ( 930-59 ) 頁: 79-92   1993年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    連続体や流れ場,電磁場などの領域最適化問題は,偏微分方程式と境界条件が支配する領域の境界形状を最適化する問題として一般化することができる.その中で最も基本的な問題は,楕円型線形偏微分方程式の境界値問題における領域の境界形状を設計変数にして,目的とするある汎関数が最小となるように境界形状を決定する問題である.本稿では,楕円型境界値問題の領域最適化問題に対する一つの解法を提案した.その解法は関数空間の勾配法を応用した方法である.

  21. 連続体形状の最適化 招待有り

    畔上秀幸  

    日本機械学会講習会「動システムの設計と最適化に関する先端技術」教材 ( 930-3 ) 頁: 45-66   1993年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    連続体や流れ場などの領域の形状が設計変数になった場合の最適化問題は寸法最適化問題とは区別され,分布系の最適化問題の一つとして位置付けることができる.本稿では,形状変動を境界の法線方向への移動量を与える境界上で定義された関数で記述することにして線形弾性体のコンプライアンス最小化問題を定式化し,Lagrange 乗数法を適用することによって形状感度なるものが導出できることを示した.また,その感度を表面力として作用させることによって形状を変動させると目的の最適化が達成できることを解析例を挙げて示した.

  22. 振動モード解析

    畔上秀幸  

    豊橋技術科学大学公開講座「技術者養成研修」教材   頁: 1-70   1990年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    振動モード解析は, 汎用システムが普及して, 加振実験によって簡単に振動モードのアニメーションが得られるようになったことから, 振動や騒音に携わる技術者にとって今や最も効果的な解析ツールの一つとなった。本研修では, 振動解析を始めようとしている技術者を対象にして, 振動工学の基礎からモード解析の原理を解説し,実習を通して習得することを目指した。 (平成 2年度,平成 3年度,平成 4年度実施)

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講演・口頭発表等 421

  1. 椎体の形状変形に基づく骨量増減同定

    三本康貴, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2021年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    本研究は,特発性側彎症の成因を探るために,患者脊柱の医用画像データから骨量の増減量を同定する問題を定式化して,その解法を示すことを目的としている.本発表では,基本的な形状変動から骨量の増減量に相当する非弾性ひずみが同定され,逆に,それが発生したときに最初の形状変動が再現できることを確認する.

  2. 超弾性体の終端コンプライアンスに対する領域積分型形状微分

    畔上秀幸

    日本応用数理学会2021年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    超弾性体の剛性を最大化する形状最適化問題は,体積制約の下で終端平均コンプライアンスを最小化する問題として定式化される.終端平均コンプライアンスは,有限変形に対して定義された外力仕事から強制変位による仕事を差し引いた汎関数として定義される.これまで,この形状微分は境界積分形式で導出されていた.本発表では,領域積分形式の形状微分を導出する方法を示す.

  3. Karhunen-Lo ve 展開によるモデル次数低減を用いた形状最適化解析の高速化

    下元翼, 丹後秀一, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2021年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    本研究は,H1勾配法による形状最適化解析の中でも計算時間の大部分を占める有限要素解析について,Karuhunen-Lo ve 展開による計算次元の縮退を適用することによってより高速なアルゴリズムを開発することを目的としている.本発表ではH1勾配法による形状最適化に縮退を組み込む手法を紹介するとともに,線形弾性,超弾性のふたつの解析条件について上記の手法を適用した結果を示す.

  4. Shape optimization of a fish-like hyperelastic body vibrating with a swimming mode 国際会議

    Takuya Hayashi, Hideyuki Azegami

    The 14th World Congress on Computational Mechanics (WCCM-14)  2021年1月14日 

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    開催年月日: 2021年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online (Pari, France)   国名:フランス共和国  

  5. Inverse problem to identify muscle activity in swallow motion using geometrical and anatomical data 国際会議

    Shinjiro Ono, Hideyuki Azegami, Kenzen Takeuchi, Yukihiro Michiwaki, Takahiro Kikuchi

    The 14th World Congress on Computational Mechanics (WCCM-14)  2021年1月12日 

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    開催年月日: 2021年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online (Pari, France)   国名:フランス共和国  

  6. 形状観察に基づく舌筋活動の同定 招待有り

    畔上秀幸, 小野慎二郎, 竹内謙善

    第6回嚥下シミュレーション研究会 

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    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:武蔵野赤十字病院   国名:日本国  

  7. A second-order shape optimization algorithm for solving the exterior Bernoulli fee boundary problem using a new boundary cost functional 国際会議

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    構造および複合領域最適化アジア国際会議 2020 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

  8. Shape optimization for generating ideal swimming mode of fish-like hyperelastic body 国際会議

    Takuya Hayashi, Hideyuki Azegami

    構造および複合領域最適化アジア国際会議 2020 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

  9. Identification of muscle activity in tongue's motion considering distinguished muscle fibers 国際会議

    Shinjiro Ono, Hideyuki Azegami, Kenzen Takeuchi, Yukihiro Michiwaki, Takahiro Kikuchi

    構造および複合領域最適化アジア国際会議 2020 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

  10. Constitutive law for knitted fabrics as a hyperelastic body and Its parameter identification 国際会議

    Kenzen Takeuchi, Mai Nonogawa, Hidenaga Takahashi, Hideyuki Azegami

    構造および複合領域最適化アジア国際会議 2020 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

  11. 医用画像と解剖学的データに基づく嚥下運動における筋活動の同定

    畔上秀幸, 小野慎二郎, 竹内謙善, 道脇幸博, 菊地貴博

    日本機械学会2020年度年次大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン (名古屋大学)   国名:日本国  

  12. 領域変動型形状最適化問題における評価関数の2階形状微分について

    畔上秀幸

    日本応用数理学会2020年度年会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン (愛媛大学)   国名:日本国  

  13. 超弾性体の泳ぎ運動に関わるパラメータ同定と形状最適化

    林拓也, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2020年度年会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン (愛媛大学)   国名:日本国  

  14. 形状最適化問題における解の存在について

    畔上秀幸, Julius Fergy T. Rabago, 相野眞行

    日本応用数理学会2020年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学, 後楽園キャンパス   国名:日本国  

    偏微分方程式の境界値問題を制約条件とする形状最適化問題に対して解が存在するための条件を示す.設計変数のための基本的な関数空間に対して,コンパクトな集合を設計変数の許容集合を定義する.許容集合に入る設計変数のコーシー列に対して境界値問題の解が連続的に決定される条件を明らかにする.これらの結果を用いて,解の存在を示す.

  15. 消化管の蠕動運動を励起する筋配置同定問題

    齋藤元滋, 佐原資謹, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2020年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学, 後楽園キャンパス   国名:日本国  

    食物を口から胃に送り込むまでの一連の動作は嚥下と呼ばれる.本研究では,被験者のCT画像やVF画像を基にして作成された舌の形状変動を用いて,舌の筋収縮を同定する問題を考える.筋収縮は非弾性ひずみとしてモデル化され,超弾性体の強制変形問題として舌の運動が記述される.同定問題は,筋収縮量を変数として,強制変位に対する反力の2乗ノルムを最小化する問題として定式化される.本発表では,数値例も紹介する.

  16. 形状観測データに基づく舌の筋活動同定に関する研究

    小野慎二郎, 畔上秀幸, 竹内謙善, 道脇幸博, 菊地貴博

    日本応用数理学会2020年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学, 後楽園キャンパス   国名:日本国  

    食物を口から胃に送り込むまでの一連の動作は嚥下と呼ばれる.本研究では,被験者のCT画像やVF画像を基にして作成された舌の形状変動を用いて,舌の筋収縮を同定する問題を考える.筋収縮は非弾性ひずみとしてモデル化され,超弾性体の強制変形問題として舌の運動が記述される.同定問題は,筋収縮量を変数として,強制変位に対する反力の2乗ノルムを最小化する問題として定式化される.本発表では,数値例も紹介する.

  17. 形状変化に基づく特発性側彎症患者別骨量変化の同定

    西川弘一郎, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2020年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学, 後楽園キャンパス   国名:日本国  

    医用画像データから有限要素モデルを構築するソフトウェアを用いれば,特発性側彎症患者の脊柱モデルを得ることができる.さらに,3次元形状編集ソフトウェアを用いれば,患者脊柱モデルを正常な形状に変形させることができる.本研究では,このようにして求めた変形を骨量の増減に置き換える問題を定式化して,その解法を示し,数値解を紹介する.その結果から,成因に関して考察する.

  18. 魚型超弾性体の泳ぎモード創生問題

    林拓也, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2020年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学, 後楽園キャンパス   国名:日本国  

    魚を模した弾性体に周期的な物体力を負荷したときに発生する運動を理想的な泳ぎ運動に近づける形状最適化問題は,これまで線形弾性体を用いて定式化されてきた.本研究では,魚を超弾性体と仮定して,泳ぎ運動を有限変形によってモデル化する.

  19. 形状最適化問題とその応用 招待有り

    畔上秀幸

    非線形CAE協会, 解析モデリング研究会, 第5回分科会 

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    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:名古屋市工業研究所   国名:日本国  

  20. 医用画像データに基づく特発性側彎症患者別骨量変化の同定

    西川弘一郎, 畔上秀幸

    日本機械学会第32回バイオエンジニアリング講演会 

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    開催年月日: 2019年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢商工会議所会館   国名:日本国  

    医用画像データから有限要素モデルを構築するソフトウェアを用いれば,特発性側彎症患者の脊柱モデルを得ることができる.さらに,3次元形状編集ソフトウェアを用いれば,患者脊柱モデルを正常な形状に変形させることができる.本研究では,このようにして求めた変形を骨量の増減に置き換える問題を定式化して,その解法を示し,数値解を紹介する.その結果から,成因に関して考察する.

  21. On a shape optimization approach to the quadrature surface free boundary problem 国際会議

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    The 7th Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM2019)  

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    開催年月日: 2019年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:台湾  

    This study examines the so-called quadrature surface free boundary problem in the context of shape optimization. The problem in consideration consists of a Poisson equation with overdetermined Cauchy data on the free boundary. Such a problem arises in many areas of physics, particularly in those that concerns with free streamlines, Hele-Shaw flows, electromagnetic shaping, gravitational problems, etc. In order to resolve the problem, the ill-posed system of partial differential equations is first reformulated into a shape optimization setting which is composed of an $L^2$ tracking type cost functional and a well-posed boundary value problem with a Robin condition. The first-order shape derivative or shape gradient of the cost function along a deformation field is computed. Then, the gradient information is utilized in an iterative scheme via a Sobolev gradient method to numerically solve the problem. A concrete numerical example is solved to illustrate the efficiency of the proposed method.

  22. 形状最適化問題とその応用 招待有り

    畔上秀幸

    第31回RAMP数理最適化シンポジウム (RAMP2019), 日本オペレーションズ・リサーチ学会 

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    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:慶應義塾 学 上キャンパス   国名:日本国  

    偏微分方程式の境界値問題が定義された領域の境界形状を設計対象にした最適化問題は形状最適化問題とよばれる.本稿では,密度変動型位相最適化問題と領域変動型形状最適化問題が取り上げられ,それらの定式化と解法について解説されている.関数空間とFr\'{e}chet 微分に関する要点が示されたあと,具体的に線形弾性体の平均コンプライアンス最小化問題を使って,設計変数の選び方と評価関数のFr\'{e}chet 微分の計算法,それらを用いた勾配法に基づく解法が示される.そのあと,それぞれの問題を実問題に応用した例として,楽器の形状最適化と形状観測に基づく筋活動の同定に関する計算結果が紹介されている.

  23. 形状観察に基づく舌の筋活動同定問題の定式化と解法 招待有り

    畔上秀幸, 小野慎二郎, 竹内謙善

    第5回嚥下シミュレーション研究会 

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    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:武蔵野赤十字病院   国名:日本国  

  24. 形状最適化におけるパラメータチューニング

    下元翼, 時田恵一郎, 畔上秀幸

    日本機械学会第32回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東洋大学, 川越キャンパス   国名:日本国  

  25. 電磁場の固有値移動に関する形状最適化問題と導波管への応用

    村木健太, 佐竹正義, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2019年度年会 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学 駒場キャンパス   国名:日本国  

  26. H1勾配法に基づく複数材料を考慮したロバストトポロジー最適化

    新谷浩平, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2019年度年会 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学 駒場キャンパス   国名:日本国  

  27. A Newton method in Sobolev space for solving free boundary problems 国際会議

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegam

    The 9th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM 2019) 

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    開催年月日: 2019年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:スペイン  

    Our intent is to popularize the application of what we call H1-Newton method as a numerical scheme for solving shape optimization problems. The computational strategy was inspired by the second author and is modified in this study to simplify the utilization of the shape Hessian information in an iterative procedure. We showcase its applicability in solving shape optimization problems by numerically solving the well-known exterior Bernoulli free boundary problem in the framework of shape optimization.

  28. Modeling of muscle activity and its identification through shape observation 国際会議

    Shinjiro Ono, Hideyuki Azegami, Kenzen Takeuchi, Yukihiro Michiwaki, Takahiro Kikuchi, Keigo Hanyuu, Testu Kamiya

    The 9th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM 2019) 

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    開催年月日: 2019年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:スペイン  

    Motions of the body are caused by contraction of the muscles. Those configurations can be observed through medical imaging devices. However, medical doctors wish to know the inner muscle activity. In this study, we model the muscle activity as generation of a contractive anisotropic and inelastic strain, and formulate the identification problem of the strain by a minimization problem of the squared norm of the traction in finite elastic deformation to make the observed shape.

  29. Optimum design of running shoes with desired deformation property 国際会議

    Mai Nonogawa, Kenzen Takeuchi, Hideyuki Azegami

    The 13th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization(WCSMO-13)  

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    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  30. On the ill-posedness and regularization of the shape optimization formulation concerning a geometry identification problem 国際会議

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    The 13th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization(WCSMO-13)  

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    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  31. Acceleration of shape optimization analysis using degeneration by singular value decomposition 国際会議

    Shuichi Tango, Hideyuki Azegami

    The 13th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization(WCSMO-13)  

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    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  32. Identification of muscle activity in tongue's motion through medical image data 国際会議

    Shinjiro Ono, Hideyuki Azegami, Kenzen Takeuchi, Yukihiro Michiwaki, Takahiro Kikuchi, Keigo Hanyuu, Testu Kamiya

    The 13th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization(WCSMO-13)  

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    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  33. A new energy-gap cost functional approach for the exterior Bernoulli free boundary problem

    Julius Fergy Rabago, Hideyuki Azegami

    The 2019 Meeting of the Union of Research Activity Groups, JSIAM 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Tsukuba University, Tsukuba Campus, Tsukuba   国名:日本国  

    The solution to a free boundary problem of Bernoulli type, also known as Alt-Caferelli problem, is studied via shape optimization techniques. In particular, a novel energy- gap cost functional approach with a state constraint consisting of a Robin condition is proposed as a shape optimization reformulation of the problem. Accordingly, the shape derivative of the cost is explicitly determined, and using the gradient information, a Lagrangian-like method is used to formulate an efficient boundary variation algorithm to numerically solve the minimization problem. The second order shape derivative of the cost is also computed, and it is shown how the Hessian information can be utilized to formulate a second-order optimization procedure based on a Newton-type method for resolving shape optimization problems. The feasibility of the newly proposed method and its comparison with the classical energy-gap type cost functional approach is then presented through various numerical results.

  34. 形状最適化問題における評価関数の2 階微分について

    畔上秀幸

    日本応用数理学会2019年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:筑波大学, 筑波キャンパス   国名:日本国  

    偏微分方程式の境界値問題が定義された領域の境界形状を最適化する問題(形状最適化問題)において,領域変動に対する評価関数の2階微分(2階形状微分)を評価する2つの方法を示し,それらを用いた形状最適化問題の解法(H1 Newton 法)を2つ提案する.また,数値例によってそれらの性能について考察する.

  35. スポーツシューズの変形特性に関する評価指標と形状最適化

    野々川舞, 竹内謙善, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2019年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:筑波大学, 筑波キャンパス   国名:日本国  

    スポーツシューズは走行中の衝撃を緩和する緩衝性と正しい姿勢を保つ安定性を評価指標として設計される.本講演では,2つの指標に対して2つの境界条件を用意して,それらに対するソール(超弾性体を仮定)の変形から2つの近似変形平面を定義する.それらの近似変形平面のパラメータを用いて緩衝性と安定性の評価関数を定義し,形状最適化問題を定式化する.さらに,数値例でこの方法の有効性を確認する.

  36. 形状最適化問題における評価関数の2 階微分と Newton 法 招待有り

    畔上秀幸

    大阪大学MMDSワークショップ 工学と数学の接点を求めて 

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    開催年月日: 2018年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:大阪大学 豊中キャンパス   国名:日本国  

  37. A novel shape optimization formulation of the exterior Bernoulli free boundary problem 国際会議

    Julius Fergy Rabago, Hideyuki Azegami

    The Computational Techniques and Applications Conference (CTAC) 2018 

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    開催年月日: 2018年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:オーストラリア連邦  

  38. 特異値分解による縮退を用いた形状最適化解析の高速化

    丹後秀一, 畔上秀幸

    日本機械学会第31回計算力学講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学   国名:日本国  

  39. An efficient second-order method for the numerical resolution of the exterior Bernoulli problem via partial gradient 国際会議

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

    The 6th Asian Conference on Nonlinear Analysis and Optimization 

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    開催年月日: 2018年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  40. 形状観察に基づく筋活動同定問題の定式化と解法

    畔上秀幸, 栗本涼太, 齋藤元滋, 竹内謙善, 道脇幸博, 菊地貴博, 羽生圭吾, 神谷哲

    日本機械学会 第13回最適化シンポジウム (OPTIS 2018) 

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    開催年月日: 2018年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都リサーチパーク 東地区1号館, 京都市   国名:日本国  

  41. 形状最適化理論と実問題への応用 招待有り

    畔上秀幸

    ポスト「京」重点課題(8)・重点課題(6) 第2回 HPCものづくり統合ワークショップ 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京大学, 生産技術研究所, 革新的シミュレーション研究センター   国名:日本国  

  42. Shape optimization for a linear elastic fish robot

    Wares Chancharoen, Hideyuki Azegami

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Nagoya University, Higashiyama campus   国名:日本国  

  43. An Improved Shape Optimization Formulation of the Bernoulli Problem by Tracking the Neumann Data

    Julius Fergy T Rabago, Hideyuki Azegami

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Nagoya University, Higashiyama campus   国名:日本国  

  44. Shape optimization realizing given vibration mode and its application to fish robot 国際会議

    Wares Chancharoen, Hideyuki Azegami

    Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization 2018 (ACSMO 2018) 

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    開催年月日: 2018年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  45. Muscle activity identification based on shape observation 国際会議

    Hideyuki Azegami, Ryota Kurimoto, Genji Saito, Kenzen Takeuchi, Yukihiro Michiwaki, Takahiro Kikuchi, Keigo Hanyuu, Testu Kamiya

    Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization 2018 (ACSMO 2018) 

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    開催年月日: 2018年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  46. 特異値分解による縮退を用いた形状最適化解析の高速化

    丹後秀一, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2018年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪大学, 吹田キャンパス   国名:日本国  

    本報では、形状変更初期の結果を特異値分解することで得られる縮退ベクトルを 用いて、計算モデルを縮退することで、以降の計算では精度を保ちつつ、計算時 間を大幅に短縮することが可能であることを示す。

  47. 与えられた振動モードを実現する形状最適化とその魚ロボットへの応用

    ChancharoenW, AzegamiH

    日本応用数理学会2018年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪大学, 吹田キャンパス   国名:日本国  

  48. 欠陥同定問題に対する最小二乗型評価関数の形状 Hesse 形式について

    RabagoJF, AzegamiH

    日本応用数理学会2018年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪大学, 吹田キャンパス   国名:日本国  

  49. 形状最適化理論と製品設計への応用 招待有り

    畔上秀幸

    ソフトウェアセミナー:最適設計の数理とその実践 

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    開催年月日: 2018年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:筑波大学, 東京キャンパス文教校舎   国名:日本国  

    製品設計において数値解析が日常的におこなわれるようになってきたことを背景として, 数値解析の結果を使って設計を最適化することに関心が向けられるようになってきました.本セミナーでは,数値解析で使われた数値モデルをそのままの自由度で形状を最適化するための理論とアルゴリズムについて解説します.最初に,簡単な有限自由度の最適設計問題を取り上げて,一般の最適化問題と比較したときの最適設計問題の特徴について考えます.その上で,必要となる最適化理論について解説し,最適設計問題を解くためのアルゴリズムについて学びます.これらを基礎として,数値解析で扱われるような偏微分方程式の境界値問題が定義された領域を設計対象にしたときの形状最適化問題の構成法と解法に拡張していきます.その際,関数解析の成果が有効に利用されます.基本的な原理を踏まえた上で,最後には,製品設計への 応用例を紹介し,FreeFEM++ を用いた実習もおこないます.

  50. Shape optimization approach to inverse problems in corrosion detection from partial Cauchy data

    Julius Fergy Rabago, Hideyuki Azegami

    IUTAM Symposium on Recent Advances in Moving Boundary Problems in Mechanics 

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    開催年月日: 2018年2月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Christchurch, New Zealand   国名:ニュージーランド  

  51. 形状最適化理論と製品設計への応用 招待有り

    畔上秀幸

    AIMaP チュートリアル「最適化理論の基礎と応用」 

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    開催年月日: 2018年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:日本橋ライフサイエンスビルディング, 東京   国名:日本国  

    非線形計画問題としてみたときの最適設計問題の特徴と解法,最適設計問題の連続体形状最適化問題への拡張,製品設計への応用例の紹介,FreeFEM++を用いた実習

  52. 腐食検出のための Robin 条件を用いた Neumann データ追跡法

    第19回研究集会, 数理設計研究部会, 日本応用数理学会 

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    開催年月日: 2017年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知県立大学サテライトキャンパス(愛知県産業労働センター15階)   国名:日本国  

  53. 嚥下運動の観測データに基づく筋活動同定問題の定式化 招待有り

    畔上秀幸, 栗本涼太, 齋藤元滋, 竹内謙善

    第3回嚥下シミュレーション研究会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:武蔵野赤十字病院   国名:日本国  

  54. 形状観測に基づく筋活動同定問題の定式化

    栗本涼太, 出口秀輝, 羽生圭吾, 道脇幸博, 菊地貴博, 神谷哲, 畔上秀幸

    日本機械学会 M&M 2017 材料力学カンファレンス 

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    開催年月日: 2017年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学 工学部   国名:日本国  

  55. ハイパスフィルターとしての導波管の形状最適化

    村木健太, 畔上秀幸

    日本機械学会第30回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:近畿大学 東大阪キャンパス   国名:日本国  

  56. Stokes 流れ場の密度型位相最適化問題における平均流れ抵抗の2階微分と H1 Newton 法

    畔上秀幸, 福岡福治

    日本応用数理学会2017年度年会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:武蔵野大学 有明キャンパス   国名:日本国  

  57. 与えられた運動に対するリンク機構の形状最適化問題

    半田翔一, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2017年度年会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:武蔵野大学 有明キャンパス   国名:日本国  

  58. 形状最適化で使われる理論とアルゴリズム 招待有り

    畔上秀幸

    最適化の基盤とフロンティア研究部会, 日本オペレーションズ・リサーチ学会 

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    開催年月日: 2017年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京理科大学 神楽坂キャンパス 森戸記念館   国名:日本国  

    偏微分方程式の境界値問題が定義された領域を設計対象にして,その境界値問題を制約条件にした最適化問題は形状最適化問題とよばれる.これらの問題は,基礎的な最適化理論とアルゴリズムが使われているのだか,設計変数が関数で評価関数が汎関数で構成されるために,それらのしくみがわかりにくくなっている.しかし,関数解析にもとづいて,有限次元ベクトル空間との対応を考えていけば,2次計画問題と同じ構造をしていることがみえてくる.解法も,勾配法や Newton 法に対応した方法であることに気づけば,そのしくみも理解される.講演では,これらの解説に加えて応用についても紹介した.

  59. Shape Optimization for Bodies of Musical Instruments 国際会議

    Takuya Hayashi, Hideyuki Azegami

    The 12th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization(WCSMO-12)  

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    開催年月日: 2017年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Technical University of Braunschweig, Germany   国名:ドイツ連邦共和国  

    In this paper, we formulate a shape optimization problem for bodies of musical instruments such as acoustic guitars and violins, and show its numerical solution. A musical instrument is modeled as a boundary value problem of coupling partial differential equations for linear elastic body and sound pressure field surrounding the linear elastic body. The Sommerfeld radiation condition is employed on the outer boundary of the sound pressure field to approximate a finite field to an infinite field. A design variable is defined by a function denoting displacement of domain variation. An integration of sound power on the outer boundary of the sound pressure field and in a specified frequency range is chosen as an objective cost function. The volume of the linear elastic body is used as a constraint cost function. The shape derivative of the objective cost function is evaluated by the adjoint variable method. An iterative algorithm based on the H1 gradient method is applied to the solution of the shape optimization problem. To solve the boundary value problems for the state determination problem, the adjoint problem and H1 gradient method, the finite element method is employed. A computer program is developed by the authors originally. Numerical results gave monotonous increases in the integration of the sound power while satisfying the volume constraint.

  60. Topology Optimization of Density Type for Linear Elastic Body Using the Second Derivative of KS function with Respect to the von Mises Stress 国際会議

    Wares Chancharoen, Hideyuki Azegami

    The 12th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization(WCSMO-12)  

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    開催年月日: 2017年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Technical University of Braunschweig, Germany   国名:ドイツ連邦共和国  

  61. 形状最適化問題の正則化解法とその応用 招待有り

    畔上秀幸

    日本数学会2017年度年会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:首都大学東京 南大沢キャンパス   国名:日本国  

    偏微分方程式の境界値問題が定義された領域を設計対象にした最適化問題 (形状最適化問題) の構成法と解法について考える.最初に抽象的最適設計問題を定義して,その解法までのあらすじを説明する.そのあとで,密度を設計変数に選んだ位相最適化問題と Lagrange 描像により領域変動を表す関数を設計変数に選んだ狭い意味の形状最適化問題に対して,それらの具体的な解法を示す.講演では,これらの応用についても紹介する.

  62. 撥弦楽器のボディに対する形状最適化

    林拓也, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2017年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学   国名:日本国  

    本講演では,撥弦楽器のボディに対する形状最適化問題を構成し,その解法と数値例を示す.状態決定問題には,線形弾性体とそれを取り巻く流体からなる連成系の周波数応答問題を設定する.目的関数には放射された与えられた周波数帯域の音響パワーを用い,これを最大化することを考える.

  63. 形状観測に基づく筋活動の同定

    出口秀輝, 羽生圭吾, 道脇幸博, 菊地貴博, 神谷哲, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2017年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学   国名:日本国  

    本発表では、嚥下運動の観測結果から筋活動を同定する問題を数理的に定式化することで、新たな筋肉モデルを提案し、その数値解法を示す.その上で数値例を示し、その結果を踏まえて、本問題の課題を明らかにすることとする.

  64. 嚥下運動の観測データに基づく筋活動同定問題の定式化 招待有り

    畔上秀幸

    第2回嚥下シミュレーション研究会 

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    開催年月日: 2016年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:武蔵野赤十字病院   国名:日本国  

  65. Second derivative of cost function and H1 Newton method in shape optimization problem 招待有り

    Hideyuki Azegami

    CoMFoS16: Mathematical Analysis of Continuum Mechanics and Industrial Applications II 

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    開催年月日: 2016年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Kyushu University, Nishijin Plaza   国名:日本国  

  66. 形状最適化問題における評価関数の2階微分と H1 Newton 法 招待有り

    畔上秀幸

    RIMS Workshop - 現象解明に向けた数値解析学の新展開II 

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    開催年月日: 2016年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:京都大学 数理解析研究所   国名:日本国  

  67. 電子デバイスにおけるローパスフィルターとしてのコネクターの形状最適化

    酒井乾, 佐竹正義, 畔上秀幸

    日本機械学会第29回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

    本論文では,2端子コネクタをとりあげ,それが LC 回路としての特徴を備えていることに着目し,ローパスフィルタとしての性能が向上するようなコネクタの形状を求める問題を構成し,その解法と数値例を示した.

  68. 線形弾性体の密度型位相最適化問題における平均コンプライアンスの2階微分と H1 Newton 法

    福岡福治, 畔上秀幸

    日本機械学会第29回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

    本研究では,評価関数の2階 $\theta$ 微分を求めることができて,それを用いた $H^1$ Newton 法なる方法が考えられることを示す.本論文では,線形弾性体の平均コンプライアンス最小化問題に対してそれらの結果を示した.

  69. 線形弾性体の形状最適化問題における平均コンプライアンスの2階微分と H1 Newton 法

    古木謙人, 畔上秀幸

    日本機械学会第29回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

    本研究では,線形弾性体の体積制約つき平均コンプライアンス最小化問題を取り上げて,評価関数の2階形状微分が得られることを示す.さらに,それらを用いた Newton 法 ($H^1$ Newton 法) を提案する.また,数値例によってその性能について考察した.

  70. Navier-Stokes 流れ場の安定性に関する形状最適化問題

    桐山恭幸, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2016年度年会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北九州国際会議場   国名:日本国  

    密度型の位相最適化問題において,評価関数の2階微分の評価方法を示し,それを用いたNewton法を提案する.また,線形弾性体の体積制約つき平均コンプライアンス最小化問題に対する数値例によってその性能を評価した.

  71. 形状最適化問題における評価関数の2階微分と H1 Newton 法

    古木謙人, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2016年度年会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北九州国際会議場   国名:日本国  

    領域変動型の形状最適化問題において,評価関数の2階微分の評価方法を示し,それを用いたNewton法を提案する.また,線形弾性体の体積制約つき平均コンプライアンス最小化問題に対する数値例によってその性能を評価した.

  72. 密度型位相最適化問題における評価関数の2階微分と H1 Newton 法

    福岡福治, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2016年度年会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北九州国際会議場   国名:日本国  

    本研究では,評価関数の2階 $\theta$ 微分が得られることを示す.それを用いれば $H^1$ Newton 法が考えられることを示す.本稿では,簡単のために Poisson 問題を例に挙げて説明した.

  73. Topology Optimization of Linear Elastic Body Minimizing the Maximum Von Mises Stress 国際会議

    Chancharoen Wares, Hideyuki Azegami

    Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization 2016 

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    開催年月日: 2016年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Nagasaki Brick Hall   国名:日本国  

    This paper shows methods to solve a topology optimization problem of a linear elastic body for minimizing the maximum von Mises stress. In order to avoid the non-differentiability of the maximum von Mises stress coming from the locality including the singularity and the jumping property, we use the Kreisselmeier-Steinhauser (KS) function as a cost function. With respect to the limitation of the range of density, we use a function, which is defined in an allowable domain for design and has no limitation on the range, as a design variable and define the density by a sigmoid function of the design variable. To find the optimum density, iterative algorithms based on the $H^{1}$ gradient method using the derivative of the cost function with respect to arbitrary variation of the design variable, which was previously proposed, and a $H^{1}$ Newton method using the second derivative, which is developed to improve the time-consuming computation. The validity of both methods are verified by numerical examples by FreeFEM++. The numerical results show that the proposed $H^{1}$ Newton method is faster than the $H^{1}$ gradient method.

  74. Patient-Specific Finite Element Modeling of Idiopathic Scoliosis by Optimization Method 国際会議

    Hairul bin Bakri, Hideyuki Azegami

    Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization 2016 

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    開催年月日: 2016年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Nagasaki Brick Hall   国名:日本国  

    This paper shows methods to solve a topology optimization problem of a linear elastic body for minimizing the maximum von Mises stress. In order to avoid the non-differentiability of the maximum von Mises stress coming from the locality including the singularity and the jumping property, we use the Kreisselmeier-Steinhauser (KS) function as a cost function. With respect to the limitation of the range of density, we use a function, which is defined in an allowable domain for design and has no limitation on the range, as a design variable and define the density by a sigmoid function of the design variable. To find the optimum density, iterative algorithms based on the $H^{1}$ gradient method using the derivative of the cost function with respect to arbitrary variation of the design variable, which was previously proposed, and a $H^{1}$ Newton method using the second derivative, which is developed to improve the time-consuming computation. The validity of both methods are verified by numerical examples by FreeFEM++. The numerical results show that the proposed $H^{1}$ Newton method is faster than the $H^{1}$ gradient method.

  75. Shape Optimization of Connector in Electronic Device as Low-pass Filter 国際会議

    Ken Sakai, Masayoshi Satake, Hideyuki Azegami

    Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization 2016 

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    開催年月日: 2016年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Nagasaki Brick Hall   国名:日本国  

    This paper shows methods to solve a topology optimization problem of a linear elastic body for minimizing the maximum von Mises stress. In order to avoid the non-differentiability of the maximum von Mises stress coming from the locality including the singularity and the jumping property, we use the Kreisselmeier-Steinhauser (KS) function as a cost function. With respect to the limitation of the range of density, we use a function, which is defined in an allowable domain for design and has no limitation on the range, as a design variable and define the density by a sigmoid function of the design variable. To find the optimum density, iterative algorithms based on the $H^{1}$ gradient method using the derivative of the cost function with respect to arbitrary variation of the design variable, which was previously proposed, and a $H^{1}$ Newton method using the second derivative, which is developed to improve the time-consuming computation. The validity of both methods are verified by numerical examples by FreeFEM++. The numerical results show that the proposed $H^{1}$ Newton method is faster than the $H^{1}$ gradient method.

  76. Second Shape Derivative of Mean Compliance for Linear Elastic Body and Newton Method 国際会議

    Yusuke Naritomi, Kento Furuki, Hideyuki Azegami

    Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization 2016 

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    開催年月日: 2016年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Nagasaki Brick Hall   国名:日本国  

    In the present study, we use the formulae of the shape derivatives for functionals using domain integrals to evaluate the second shape derivative, which we call Hessian form of shape derivative, of cost functions. The Hessian form is obtained by evaluating the second shape derivative of the Lagrange function using the formulae of shape derivatives of domain integral type and the adjoint variable method. Moreover, using the Hessian form, we propose a Newton method which we call H1 Newton method for the shape optimization problem. In this method, the Hessian form is used for the bilinear-form in the H1 gradient method. As an example, we chose the mean compliance for linear elastic body as cost function, and derive its Hessian form. The effectiveness of the H1 Newton method is demonstrated using numerical examples.

  77. 形状最適化問題の解法と製品設計への応用 招待有り

    畔上秀幸

    非線形CAE協会・シンポジウム, 非線形CAE ~研究と実務の架け橋をめざして~ 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:ウインクあいち・愛知県産業労働センター   国名:日本国  

  78. Navier-Stokes 流れ場の形状最適化問題における評価関数の選定

    木村悠伸, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2016年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神戸学院大学 ポートアイランドキャンパス   国名:日本国  

    Navier-Stokes 流れ場の領域変動型形状最適化問題をいくつかの評価関数を用いて構成し,それらに対する数値結果を比較する.それらの結果から相互の関連について考察した.

  79. 連続体の形状最適化問題における評価関数の2階微分と H1 Newton 法

    畔上秀幸, 成富佑輔, 竹内謙善, 古木謙人

    日本応用数理学会2016年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神戸学院大学 ポートアイランドキャンパス   国名:日本国  

    偏微分方程式の境界値問題が定義された領域の境界形状を最適化する問題(形状最適化問題)において,領域変動に対する評価関数の2階微分(2階形状微分)を評価する方法を示し,それを用いた形状最適化問題の解法(H1 Newton 法)を提案する.また,数値例によってその性能について考察した.

  80. 医療用データに基づく患者脊柱数値モデルの構築

    HairulbinBakri, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2016年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神戸学院大学 ポートアイランドキャンパス   国名:日本国  

    特発生側弯症患者のX線CT画像から有限要素モデルを作成する次のような方法が示される.(1) X 線 CT 画像から椎体表面を零等値面とする符号付き距離画像を作成する.(2) 正常な椎体モデルの変形をパラメトリック変数で定義した形状適合問題を解く.(3) 正常な脊柱モデルの密度を設計変数とした形状適合問題を解いた.

  81. 最大 Mises 応力の最小化を目指した線形弾性体の密度型位相最適化問題

    ChancharoenWares, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2016年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神戸学院大学 ポートアイランドキャンパス   国名:日本国  

    線形弾性問題の密度を設計変数におき,最大 Mises 応力を最小化するために Mises 応力の Kreisselmeier-Steinhauser 関数を目的関数にした最適穴配置問題が定式化され,その数値解法が示された.

  82. 形状最適化問題の解法と製品設計への応用 招待有り

    畔上秀幸

    日本応用数理学会, ものづくり企業に役立つ応用数理手法の研究会, 第10回技術セミナー 

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    開催年月日: 2016年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:政策研究大学院大学   国名:日本国  

  83. 最適形状設計問題における評価関数の2階形状微分と Newton 法 招待有り

    畔上秀幸

    ワークショップ 工学と現代数学の接点を求めて(1) 

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    開催年月日: 2015年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:大阪大学 豊中キャンパス   国名:日本国  

  84. 3次元形状の最適化シミュレーション

    畔上秀幸, 竹内謙善

    第6回横幹連合コンファレンス 

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    開催年月日: 2015年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋工業大学   国名:日本国  

  85. Solution of shape optimization problem and its application to product design 招待有り

    Hideyuki Azegami

    The 15th Workshop on Continuum Mechanics Focusing on Solid (CoMFoS11), the Activity Groups of JSIAM (Japan Society for Industrial and Applied Mathematics) 

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    開催年月日: 2015年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  86. 特発性側弯症の進行における座屈現象の関与

    畔上秀幸, 孫涵, 川上紀明

    第49回⽇本側彎症学会 

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    開催年月日: 2015年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(基調)  

    開催地:新潟市民芸術文化会館(りゅーとぴあ)   国名:日本国  

  87. 線形弾性体における基本境界の形状最適化

    後藤寛明, 畔上秀幸

    日本機械学会第28回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2015年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:横浜国立大学   国名:日本国  

    本論文では,線形弾性体の体積制約付き平均コンプライアンス最小化を目的にした形状最適化問題において,変位が与えられた基本境界を設計対象とした形状最適化問題に対する解法がしめされた.評価関数の形状微分をもとめるために,従来の境界積分型の公式ではなく,領域積分型の公式がつかわれた.その公式は,基本境界を設計対象に加えても,特別な計算を必要としない点ですぐれている.形状更新にはH1勾配法がつかわれた.4角形と直方体の線形弾性体に一定の体積力が作用したときの数値例によりこの解法の妥当性がしめされた.

  88. CAE ソフトウェアと連携したリンク機構に対する形状最適化解析の実現

    小島雄一郎, 畔上秀幸

    日本機械学会第25回設計工学・システム部門講演会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:信州大学, 長野キャンパス   国名:日本国  

    リンク機構の運動は,剛体の運動方程式と拘束条件で構成された微分代数方程式の初期値問題としてモデル化される.既報において,外力仕事(減衰がない系では運動エネルギー)が最大化する剛体の形状を求める問題に対する解法が示された.また,自作のプログラムによってピストンクランク機構の解析例が示された.本研究では,CAEソフトウェアを用いてその問題を解くことが検討され,複数のプログラムを組み合わせれば可能であることが示された.その方法によって,重力下の単振子とピストンクランク機構に対する解析例が示された.

  89. 領域積分型の形状微分を用いた最大ミーゼス応力最小化の形状最適化問題

    成富佑輔, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2015年度年会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢大学   国名:日本国  

    これまで我々は最大ミーゼス応力を最小化する目的に対して,Kreisselmeier-Steinhauser 関数 (KS関数) を評価関数に用いてきた。その際,形状微分は境界積分型の公式で計算された.本研究では,既報論文で新たに得られた領域積分型の公式を用いて,その形状微分の導出を試みた.記号法は既報論文と同じものを用いる.

  90. Shape derivative formula of domain integral type 国際会議

    Hideyuki Azegami, Kenzen Takeuchi, Yusuke Naritomi

    The 11th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization(WCSMO-11)  

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    開催年月日: 2015年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:オーストラリア連邦  

  91. Shape optimization of waveguide cut-off filter 国際会議

    Masayoshi Satake, Hideyuki Azegami

    The 11th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization(WCSMO-11)  

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    開催年月日: 2015年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:オーストラリア連邦  

  92. Shape optimization for minimizing the KS function of von Mises stress using shape derivative of domain integral type 国際会議

    Yusuke Naritomi, Hideyuki Azegami

    The 11th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization(WCSMO-11)  

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    開催年月日: 2015年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:オーストラリア連邦  

  93. 平均流れ抵抗を評価関数とする流れ場の密度型位相最適化問題

    橋本一輝, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2015年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 中野キャンパス   国名:日本国  

  94. Stokes流れ場の形状最適化問題における流れ抵抗を表す評価関数

    木村悠伸, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2015年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 中野キャンパス   国名:日本国  

  95. 医療用データに基づく患者脊柱数値モデルの構築

    佐藤由実, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2015年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 中野キャンパス   国名:日本国  

  96. 導波管の伝送特性に関する形状最適化問題

    佐竹正義, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2015年 研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 中野キャンパス   国名:日本国  

  97. Optimal Shape Design Approach to an Inverse Free Boundary Problem

    Maharani Ahsani Ummia, Masato Kimura, Hideyuki Azegami, Kohji Ohtsuka, Armanda Ikhsan

    The 2015 Meeting of the Union of Research Activity Groups, JSIAM 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  98. Shape Optimization Approach to a Free Boundary Problem

    Maharani Ahsani Ummia, Masato Kimura, Hideyuki Azegami, Kohji Ohtsuka, Armanda Ikhsan

    The International Symposium on Computational Science (ISCS 2015) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年2月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    We take a shape optimization approach to solve a free boundary problem of the Poisson equation numerically. A numerical method called traction method invented by one of the authors are applied. We begin by changing the free boundary problem to a shape optimization problem and define a least square functional as a cost function. Then shape derivative of the cost function is derived by using Lagrange multiplier method. Detail structures and profiles of exact solutions to a concrete free boundary problem due to A. Henrot are also illustrated with proofs. They are used to check the efficiency of the traction method.

  99. 特発性側弯症発症メカニズムの非線形座屈解析による検討

    孫涵, 畔上秀幸

    第27回バイオエンジニアリング講演会 

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    開催年月日: 2015年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:朱鷺メッセ, 新潟   国名:日本国  

  100. 領域積分型の形状微分公式

    畔上秀幸, 竹内謙善, 成富佑輔

    日本機械学会 第11回最適化シンポジウム(OPTIS2014) 

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    開催年月日: 2014年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ITビジネスプラザ武蔵, 金沢市   国名:日本国  

  101. 常微分方程式を用いた形状最適化問題の解法

    村井大介, 木村悠伸, 川本敦史, 畔上秀幸

    日本機械学会 第11回最適化シンポジウム(OPTIS2014) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ITビジネスプラザ武蔵, 金沢市   国名:日本国  

  102. 形状最適化理論の骨格モデリングと側弯症成因解明への応用 招待有り

    畔上秀幸

    数理医学体験ワークショップ~日仏数学者による秋の学校 

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    開催年月日: 2014年10月 - 2014年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:大阪大学 豊中キャンパス   国名:日本国  

  103. 周波数応答に対するシェルのビード形状最適化

    新谷浩平, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2014年度年会 

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    開催年月日: 2014年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:政策研究大学院大学   国名:日本国  

  104. A design method of beads in shell structure using non-parametric shape optimization method 国際会議

    Kohei Shintani, Hideyuki Azegami

    The ASME 2014 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference (IDETC/CIE 2014) 

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    開催年月日: 2014年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  105. Study on pathogenic mechanism of idiopathic scoliosis 国際会議

    Han Sun, Hideyuki Azegami

    The 11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI) 

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    開催年月日: 2014年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:スペイン  

  106. Shape optimization of rubber bushing 国際会議

    Kouhei Shintani, Hideyuki Azegami

    The 11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:スペイン  

  107. Damage Identification of Building Using Vibrational Eigen Value Pairs 国際会議

    Kazuma Tago, Takayoshi Aoki, Hideyuki Azegami

    The Eighth China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM 8) 

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    開催年月日: 2014年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

  108. Shape Optimization Using First-order Ordinary Differential Equations 国際会議

    Daisuke Murai, Yukinobu Kimura, Atsushi Kawamoto, Hideyuki Azegami

    The Eighth China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM 8) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

  109. 形状最適化問題の正則化解法 招待有り

    畔上秀幸

    第41回応用数学連携フォーラム 

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    開催年月日: 2014年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東北大学青葉山キャンパス情報科学研究科棟2階大講義室   国名:日本国  

  110. 流れ場問題に対する形状最適化

    畔上秀幸

    RIMS 共同研究 - 連続体のトポロジー最適化理論の現実問題への応用 

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    開催年月日: 2014年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都大学 数理解析研究所   国名:日本国  

  111. 振動固有対を用いた建造物の損傷同定

    多湖和馬, 青木孝義, 畔上秀幸

    日本応用数理学会第10回研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都大学 吉田キャンパス   国名:日本国  

  112. 流れ場の安定性に関する形状最適化について

    畔上秀幸, 中澤嵩

    日本応用数理学会第10回研究部会連合発表会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都大学 吉田キャンパス   国名:日本国  

  113. 固有振動数に対するビード形状最適化問題の数値解法

    新谷浩平, 畔上秀幸

    日本応用数理学会第10回研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都大学 吉田キャンパス   国名:日本国  

  114. 形状最適化理論の基礎とその流れ場問題へ応用

    畔上秀幸

    低侵襲性人工血管の開発とそれに伴う数値解析手法構築に関する研究集会, 平成25年度後期 九州大学 IMI 共同利用研究 短期共同研究 

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    開催年月日: 2014年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 マス・フォア・インダストリ研究所   国名:日本国  

  115. ノンパラメトリック形状最適化プログラムの原理とものづくりへの応用 招待有り

    畔上秀幸

    精密工学会北陸信越支部 特別講演会 

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    開催年月日: 2014年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:長野工業高等専門学校   国名:日本国  

  116. 形状最適化問題の正則化解法と流れ場問題への応用

    畔上秀幸

    研究集会:数理科学と異分野との協働研究 

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    開催年月日: 2013年10月 - 2013年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学青葉山キャンパス川内ホール   国名:日本国  

  117. 大変形後の釣り合い状態における固有振動問題に対する形状最適化

    畔上秀幸, 新谷浩平

    第13 回 CoMFoS ワークショップ 

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    開催年月日: 2013年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢大学 サテライト・プラザ   国名:日本国  

  118. 静電タッチセンサの電極形状最適化

    佐竹正義, 前田登, 福井伸治, 畔上秀幸

    2013年電子情報通信学会 ソサイエティ大会 

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    開催年月日: 2013年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡工業大学, 福岡市   国名:日本国  

  119. 負荷履歴を規定する超弾性体の形状最適化

    新谷浩平, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2013年度年会 

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    開催年月日: 2013年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:アクロス福岡   国名:日本国  

  120. 勾配の無限大ノルムを評価関数にした形状最適化問題の構成法

    畔上秀幸, 新谷浩平

    日本応用数理学会2013年度年会 

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    開催年月日: 2013年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:アクロス福岡   国名:日本国  

  121. Shape Optimization for Brake Squeal 国際会議

    Kohei Shintani, Hideyuki Azegami

    The 10th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO-10)  

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    開催年月日: 2013年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  122. Shape Optimization of Electrostatic Capacitive Sensor 国際会議

    Masayoshi Satake, Noboru Maeda, Shinji Fukui, Hideyuki Azegami

    The 10th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO-10)  

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    開催年月日: 2013年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  123. 運転操作を対象とした筋活動の数理モデリング

    加藤大地, 天野真輝, 服部義和, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2013年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2013年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東洋大学 白山キャンパス   国名:日本国  

  124. ブレーキ鳴き現象に対する形状最適化問題の解法

    新谷浩平, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2013年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2013年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東洋大学 白山キャンパス   国名:日本国  

  125. 一般J積分を用いた特異点に対する形状微分の評価について

    畔上秀幸, 大塚厚二, 木村正人

    日本応用数理学会2013年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2013年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東洋大学 白山キャンパス   国名:日本国  

  126. 静電容量式センサに対する形状最適化問題の構成法

    佐竹正義, 前田登, 福井伸治, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2013年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2013年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東洋大学 白山キャンパス   国名:日本国  

  127. 形状最適化問題における特異点まわりの形状微分について

    畔上秀幸

    日本応用数理学会研究部会 連続体力学の数理, ワークショップ 連続体力学の現象と数理 III 

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    開催年月日: 2013年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 西新プラザ   国名:日本国  

  128. 医用データに基づく患者別数値モデルの作成法

    柴田俊輔, 畔上秀幸

    第25回バイオエンジニアリング講演会 

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    開催年月日: 2013年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:産業技術総合研究所 つくば中央   国名:日本国  

    本研究では,特発性側弯症の成因を探るために,正常な脊柱有限要素モデルをX線CT画像の骨形状に適合するように変形させる方法を提案した.その方法は,有限要素モデルの個々の椎体に対するパラメトリックな形状適合問題を解くステップと,正常な椎間板付脊柱有限要素モデルの椎体をステップ1で得られた椎体形状に適合させるようなノンパラメトリックな密度型形状最適化問題を解くステップで構成された.これらの方法を用いた数値例により提案された方法の有効性が確認された.

  129. 抽象的最適設計問題に基づく形状最適化問題の定式化

    畔上秀幸

    第12 回 CoMFoS ワークショップ 

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    開催年月日: 2012年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学   国名:日本国  

  130. リンク機構の形状最適化

    周立人, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2010年度年会 

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    開催年月日: 2012年8月 - 2012年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:稚内全日空ホテル   国名:日本国  

  131. ミニマックス型コスト関数を用いた形状最適化問題の構成法

    新谷浩平, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2010年度年会 

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    開催年月日: 2012年8月 - 2012年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:稚内全日空ホテル   国名:日本国  

  132. An Idea of Shape Optimization Method and its Applications 招待有り 国際会議

    Hideyuki Azegami

    Special lecture 

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    開催年月日: 2012年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:中華人民共和国  

  133. Shape Optimization Problem for Link Mechanism 国際会議

    Riren Zhou, Hideyuki Azegami

    The Seventh China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM 6) 

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    開催年月日: 2012年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

    国名:中華人民共和国  

  134. 粒子法による流れ場の形状最適化

    三ヶ田真吾, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2012年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2012年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学   国名:日本国  

  135. Stokes 流れ場の位相最適化問題

    村井大介, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2012年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2012年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学   国名:日本国  

  136. NURBS を基底関数に用いた Timoshenko はりの形状最適化問題

    足立明香, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2012年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2012年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学   国名:日本国  

  137. Shape optimization for boundary value problems of PDE and its application to mechanical design 招待有り 国際会議

    Hideyuki Azegami

    ESF-JSPS Frontier Science Conference, Series for Young Researchers, Mathematics for Innovation: Large and Complex Systems 

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    開催年月日: 2012年2月 - 2012年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

    国名:日本国  

  138. 一般 J 積分の形状最適化問題への応用について

    畔上秀幸

    日本応用数理学会研究部会 連続体力学の数理, ワークショップ 連続体力学の現象と数理 II 

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    開催年月日: 2012年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 マス・フォア・インダストリ研究所   国名:日本国  

  139. Shape and topology optimization problems of continua and their numerical solutions 招待有り 国際会議

    Hideyuki Azegami

    2011 Taiwan-Japan Joint workshop on Numerical Analysis and Scientific Computation 

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    開催年月日: 2011年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:台湾  

  140. Shape derivatives of cost functions in shape optimization problems

    Hideyuki Azegami, Daisuke Murai

    The 11th Workshop on Continuum Mechanics Focusing on Solid (CoMFoS11), the Activity Groups of JSIAM (Japan Society for Industrial and Applied Mathematics) 

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    開催年月日: 2011年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  141. Error analysis for a regular solution of topology optimization problem 国際会議

    Daisuke Murai, Hideyuki Azegami

    The 9th International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics (ICNAAM 2011) 

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    開催年月日: 2011年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:ギリシャ共和国  

  142. 形状最適化問題に対する H1 勾配法の見直し

    畔上秀幸, 村井大介, 大塚厚二, 木村正人

    日本応用数理学会2010年度年会 

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    開催年月日: 2011年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:同志社大学 今出川キャンパス   国名:日本国  

  143. 形状最適化問題に対する H1 勾配法の誤差評価

    村井大介, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2010年度年会 

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    開催年月日: 2011年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:同志社大学 今出川キャンパス   国名:日本国  

  144. Shape optimization of continua using NURBS as basis functions 国際会議

    Shota Fukumoto, Taiki Aoyama, Hideyuki Azegami

    The 9th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO-9)  

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  145. Multi-purpose shape optimization in forced heat-convection fields 国際会議

    Eiji Katamine, Shohei Shiraki, Hideyuki Azegami

    The 9th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO-9)  

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  146. Error analysis of H1 gradient method for topology optimization problems of continua 国際会議

    Daisuke Murai, Hideyuki Azegami

    The 9th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO-9)  

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  147. 位相最適化問題に対するH1 勾配法の誤差解析

    村井大介, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2011年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2011年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学   国名:日本国  

  148. NURBS を基底関数に用いた形状最適化

    福本尚太, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2011年研究部会連合発表会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学   国名:日本国  

  149. 密度型位相最適化問題の欠陥同定への応用

    伊藤友文, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2011年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2011年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学   国名:日本国  

  150. 形状最適化問題の構造と正則化解法

    畔上秀幸

    日本応用数理学会研究部会 連続体力学の数理, ワークショップ 連続体力学の現象と数理 

     詳細を見る

    開催年月日: 2011年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 西新プラザ   国名:日本国  

  151. サスペンション部品の非線形座屈現象に関する形状最適化手法の検討

    新谷浩平, 長谷高明, 伊藤聡, 畔上秀幸

    日本機械学会第9回最適化シンポジウム 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知県産業労働センター   国名:日本国  

  152. 密度を設計変数に用いた形状適合問題の解法

    小倉章弘, 畔上秀幸

    日本機械学会第9回最適化シンポジウム 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知県産業労働センター   国名:日本国  

  153. 密度を設計変数に用いた形状適合問題の解法

    小倉章弘, 畔上秀幸

    日本応用数理学会研究部会 連続体の数理 第10回 CoMFoS ワークショップ (CoMFoS10) 

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    開催年月日: 2010年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岡山理科大学   国名:日本国  

  154. 形状最適化問題における高階の H1 勾配法

    畔上秀幸

    日本応用数理学会2010年度年会 

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    開催年月日: 2010年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 駿河台キャンパス   国名:日本国  

  155. Phase field法による連続体位相最適化問題の正則化解法

    伊藤友文, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2010年度年会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 駿河台キャンパス   国名:日本国  

  156. Regular solutions to shape and topology optimization problems for boundary value problems 招待有り 国際会議

    Hideyuki Azegami

    The 2010 NIMS Conference and the Third China-Japan-Korea Joint Conference on Numerical Mathematics 

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    開催年月日: 2010年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:大韓民国  

  157. Irregularity of Shape and Topology Optimization Problems for Boundary Value Problems and Its Regularization Method 国際会議

    Hideyuki Azegami

    The Sixth China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM 6) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

    国名:日本国  

  158. Shape optimization problem of multi-body systems 招待有り 国際会議

    Kimihiro Umemura, Naoya Kondo, Taiki Aoyama, Hideyuki Azegami

    The Sixth China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM 6) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

    国名:日本国  

    This paper presents numerical solution of shape optimization problems for multi-body systems. Multi-body system is defined as linked linear elastic bodies which elastic deformations are small enough not to influence rigid motion. Shape optimization problem is constructed using an external work done by a given external force for an assigned time interval as an objective function to maximize, and the Kreisselmeier-Steinhauser function of the Mises stress in the elastic deformation of links in a constraint function. Shape derivatives of these cost functions are evaluated theoretically. A scheme to solve the shape optimization problem is presented using the traction method as a reshaping algorithm keeping smoothness of boundary.

  159. Shape optimization problem of elastic bodies for controlling contact pressure 招待有り 国際会議

    Hideyuki Azegami

    The 2nd International Workshops on Advances in Computational Mechanics (IWACOM-2) 

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    開催年月日: 2010年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  160. 材料強度規準に基づくリンク機構の形状最適化

    畔上秀幸

    第5回計算力学シンポジウム, 東洋大学計算力学研究センター 

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    開催年月日: 2010年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東洋大学 白山キャンパス(東京都)   国名:日本国  

  161. 連続体の位相最適化問題に対する H1 勾配法

    畔上秀幸, 海津聰, 竹内謙善

    日本応用数理学会2010年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2010年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:筑波大学 筑波キャンパス(つくば市)   国名:日本国  

  162. リンク機構の形状最適化

    近藤直也, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2010年研究部会連合発表会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:筑波大学 筑波キャンパス(つくば市)   国名:日本国  

  163. 粒子法による非定常 Navier-Stokes 流れ場の形状最適化の試み

    織田恭平, 畔上秀幸

    弥生研究会: 粒子法研究会 

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    開催年月日: 2010年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学 工学部 武田ホール   国名:日本国  

  164. 形状最適化問題における高階の H1 勾配法の可能性

    畔上秀幸

    研究集会 数値シミュレーションの理論と実践 

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    開催年月日: 2010年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 西新プラザ(福岡市)   国名:日本国  

  165. 領域摂動による形状最適化問題の応用

    畔上秀幸

    ワークショップ 変分法と領域摂動, 日本応用数理学会研究部会 特異性を持つ連続体力学 

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    開催年月日: 2010年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:神戸インスティチュート(神戸市)   国名:日本国  

  166. 領域摂動による形状最適化問題の基礎 招待有り

    畔上秀幸

    ワークショップ 変分法と領域摂動, 日本応用数理学会研究部会 特異性を持つ連続体力学 

     詳細を見る

    開催年月日: 2010年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:神戸インスティチュート(神戸市)   国名:日本国  

  167. 境界値問題に対する形状最適化理論の再検討 招待有り

    畔上秀幸

    日本応用数理学会研究部会 特異性を持つ連続体力学 第9回ワークショップ (CoMFoS09) 

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    開催年月日: 2009年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:湘南国際村センター(神奈川県三浦郡葉山町)   国名:日本国  

  168. 非定常 Navier-Stokes 問題における形状最適化問題の数値解法

    畔上秀幸, 岩田侑太朗, 片峯英次

    日本応用数理学会2009年度年会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪大学 豊中キャンパス(豊中市)   国名:日本国  

  169. 熱伝導率の温度依存性を考慮した定常熱伝導場の形状最適化

    片峯英次, 箕浦好二, 三ヶ田真吾, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2009年度年会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪大学 豊中キャンパス(豊中市)   国名:日本国  

  170. A Shape Optimization Method for the Optimal Free-form Design of Shell Structures 国際会議

    Masatoshi Shimoda, Kyohei Iwasa, Hideyuki Azegami

    The 8th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO-8)  

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    開催年月日: 2009年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    This paper presents a numerical optimization method for the optimum shape design of shell structures. It is assumed that the shell is varied in the normal direction to the surface to determine the optimal free-form shape while keeping the thickness constant. A compliance minimization problem subject to a volume constraint is treated here with the aim of maximizing the stiffness of shell structures.

  171. Numerical solution of shape optimization problems for Navier-Stokes problems 国際会議

    Hideyuki Azegami, Yutaro Iwata, Eiji Katamine

    The 8th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO-8)  

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:ポルトガル共和国  

    This paper presents a numerical solution of shape optimization problems for non-stationary Navier-Stokes problems. As a concrete problem, we consider a problem finding the shape of flow field in which obstacle exists that minimizes pressure loss integral for assigned time interval and in the flow field while satisfying a domain measure constraint.

  172. 時間発展型境界値問題における形状最適化問題の解法

    畔上秀幸

    第4回計算力学シンポジウム, 東洋大学計算力学研究センター 

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    開催年月日: 2009年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東洋大学 白山キャンパス   国名:日本国  

  173. リンク結合された線形弾性体の形状最適化問題の解法

    梅村公博, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2009年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2009年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都大学 吉田キャンパス   国名:日本国  

    リンク結合された線形弾性体の運動は,剛体運動に対する制約付運動方程式と弾性変形に対する偏微分方程式の初期値境界値問題の連成問題として構成できる.弾性変形は剛体運動に影響を及ぼさない程度に小さいとする.本研究では,線形弾性体の境界形状が変動すると仮定して,外力仕事と領域の大きさ制約に対して,最適な領域を求める問題に取り組んだ.

  174. 大変形接触する弾性体の形状同定問題の解法

    岩井孝広, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2009年研究部会連合発表会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2009年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都大学 吉田キャンパス   国名:日本国  

    大変形して接触する弾性体の変形と接触圧力を決定する問題は非線形楕円型偏微分方程式の不等式制約付の境界値問題として数理モデル化される.本研究では,領域が変動すると仮定して,目標圧力に対して,誤差ノルムが最小となる領域を求める問題に取り組んだ.

  175. 境界値問題が定義された領域の形状および位相最適化問題の正則化解法 招待有り

    畔上秀幸

    第228回九州大学数値解析セミナー (Q-NA) セミナー 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:九州大学 箱崎キャンパス 理学部   国名:日本国  

    偏微分方程式の境界値問題が定義された領域を設計対象にして,境界を変動させることで最適な境界形状を求める問題を形状最適化問題,領域において密度を定義して,最適な密度分布を求める問題を,慣例に従って,位相最適化問題と呼ぶことにする.本講演では,それぞれの問題において領域変動あるいは密度変動に対する汎関数の勾配を求め,それを用いた勾配法による数値解法について,これまで検討してきた結果を紹介した.

  176. Consciousness of regularity for sensitivities in shape and topology optimization problems 招待有り

    Hideyuki Azegami

    JSME D&S Seminar : Optimum Design - Toplogy and Shape Optimization II 

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    開催年月日: 2008年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  177. 境界値問題が定義された領域の形状および位相最適化問題の正則化解法 招待有り

    畔上秀幸

    RIMS Workshop - 数値解析における理論・手法・応用 

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    開催年月日: 2008年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:京都大学 数理解析研究所   国名:日本国  

  178. 大変形を考慮した接触する弾性体の形状同定

    岩井孝広, 畔上秀幸

    日本機械学会第21回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2008年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:琉球大学, 千原キャンパス   国名:日本国  

    本論文では,接触する弾性体の接触圧力を指定した圧力分布になるように弾性体の形を決定する問題の定式化と形状勾配の評価方法を明らかにした.本研究では,3つの弾性体がそれぞれの部分境界で他の弾性体と接合あるいは接合と接触する場合を想定した.その弾性体が外力を受けて大変形する場合の境界値問題を接触制約付ポテンシャルエネルギー最小原理により得た.その境界値問題の下で,接触圧力と指定したある分布との接触境界における2乗誤差積分を評価関数にしたときの弾性体の境界全体における形状勾配を理論的に導いた.

  179. 音場構造連成系における放射音圧を最大化する構造の形状最適化

    中村有里, 青山大樹, 畔上秀幸

    日本機械学会第21回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2008年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:琉球大学, 千原キャンパス   国名:日本国  

    本論文では,管弦打楽器のような構造の振動によって音場が形成される音場構造連成系において,放射音圧を最大化する問題について構造と音場の境界形状を設計対象にしたノンパラメトリック形状最適化問題の定式化と形状勾配の評価方法を明らかにした.構造は線形弾性体であると仮定し,その周りに流体で満たされた音場領域があると仮定する.放射音圧の評価には,球状音場の外側境界上で特定の周波数領域における音圧パワーの積分値を用いた.制約には,特定の固有振動数と体積を用いた.

  180. ソリッド体の境界面問題に対する形状最適化(応力分布のコントロール)

    下田昌利, 元良新太郎, 畔上秀幸

    日本機械学会第21回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2008年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:琉球大学, 千原キャンパス   国名:日本国  

  181. リンク機構における形状最適化問題の定式化

    梅村公博, 畔上秀幸

    日本機械学会第21回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2008年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:琉球大学, 千原キャンパス   国名:日本国  

    本論文では,リンク結合された線形弾性体が外力を受けて運動するマルチボディダイナミクス系を取り上げ,線形弾性体の境界形状を設計対象とした最適化問題の定式化と形状勾配の評価方法を明らかにした.本研究では,弾性変形は微小であり,剛体運動には影響を及ぼさないと仮定した.運動制約付の Hamilton の原理により,外力による剛体運動を微分代数方程式の初期値問題として定式化した.その外力と慣性力により,線形弾性問題を定式化した.それらの下で,ひずみエネルギを評価関数にしたときの形状勾配を理論的に導いた.

  182. Navier-Stokes 問題における形状最適化問題の数値解法

    岩田侑太朗, 畔上秀幸, 片峯英次

    日本機械学会第21回計算力学講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:琉球大学, 千原キャンパス   国名:日本国  

    本論文では,非圧縮性流体のNavier-Stokes流れ場の境界形状を設計対象にしたノンパラメトリック形状最適化問題の定式化と形状勾配の評価方法を明らかにした.本研究では,形状最適化問題の一例として,体積制約付圧力損失最小化問題を扱った.流れ場の中に障害物がある場合を想定し,すべての境界における形状勾配の評価方法を示した.また,これまでに知られている形状勾配の誤差解析の結果に基づいて,正則な数値解法について考察した.

  183. サスペンション部品の疲労強度に関する形状最適化の検討

    長谷高明, 畔上秀幸

    自動車技術会2008年秋季大会 

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    開催年月日: 2008年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋国際会議場   国名:日本国  

  184. シェル構造の形状設計のための最適化手法

    下田昌利, 岩佐恭平, 畔上秀幸

    第18回設計工学・システム部門講演会 

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    開催年月日: 2008年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京大会館   国名:日本国  

  185. 連続体の位相最適化問題に対する H1 勾配法

    畔上秀幸, 海津聰

    日本応用数理学会2008年度年会 

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    開催年月日: 2008年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学 柏キャンパス(柏市)   国名:日本国  

  186. 楽器のための形状最適化問題

    中村有里, 新谷浩平, 青山大樹, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2008年度年会 

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    開催年月日: 2008年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学 柏キャンパス(柏市)   国名:日本国  

  187. 圧力荷重下のソリッド体の形状最適化

    下田昌利, 元良新太郎, 畔上秀幸

    日本機械学会2008年度年次大会 

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    開催年月日: 2008年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:横浜国立大学   国名:日本国  

  188. Shape Identification of Forced Heat-Convection Fields 国際会議

    Eiji Katamine, Yoshiyuki Kawase, Hideyuki Azegami

    Eighth World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) in conjunction with Fifth European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS2008) 

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    開催年月日: 2008年6月 - 2008年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:イタリア共和国  

  189. Practical Optimization Method for Design of Three Dimensional Structure 国際会議

    Masatoshi Shimoda, Shintaro Motora, Hideyuki Azegami

    Eighth World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) in conjunction with Fifth European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS2008) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2008年6月 - 2008年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:イタリア共和国  

  190. Error Estimate of the Shape Gradient for the Stokes Problem by Finite Element Method 国際会議

    Hideyuki Azegami, Yutaro Iwata, Satoshi Kaizu, Eiji Katamine

    The Fifth China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM 5) 

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    開催年月日: 2008年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

    This paper presents numerical examples for error estimate of a shape gradient for a shape optimization problem of the Stokes flow field by the finite element method. In this paper, we consider a shape optimization problem of a substance located in steady-state Stokes flow that minimizes pressure loss under volume constraint as a concrete problem. We show the theoretical relations to estimate the shape gradient and a scheme of finite element method. Using the definitions, we give the above theoretical result on the error estimate and present numerical results of the error estimate. Our numerical results support the theorem.

  191. 位相および形状最適化のためのH1勾配法

    畔上秀幸

    第3回計算力学シンポジウム, 東洋大学計算力学研究センター 

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    開催年月日: 2008年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東洋大学 白山キャンパス   国名:日本国  

  192. 楽器の形状最適化に関する試み

    新谷浩平, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2008年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2008年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:首都大学東京 南大沢キャンパス   国名:日本国  

  193. ストークス問題における形状勾配の誤差評価に関する数値例

    岩田侑太朗, 畔上秀幸, 海津聰

    日本応用数理学会2008年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2008年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:首都大学東京 南大沢キャンパス   国名:日本国  

  194. Shape Optimization of Acoustic Musical Instruments 国際会議

    Kouhei Shintani, Kenzen Takeuchi, Hideyuki Azegami

    The third Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM'07) in conjunction with Elevence Internatinal Coinference on Enhancement and Promotion of Computational Methods in Engineering and Science (EPMESC XI) 

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    開催年月日: 2007年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    This paper presents a numerical solution to non-parametric shape optimization problems for acoustic musical instruments that maximize sound radiant energy. A procedure to compute the shape gradients of the objective and constraint functionals with respect to the boundary shape variation of the acoustic musical instrument is presented with solutions of adjoint problems for the objective and constraint functionals. For reshaping algorithm using the shape gradient, the traction method is applied

  195. An Implementation of H1 Gradient Method for Topology Optimization of Continua 国際会議

    Mai Nonogawa, Kenzen Takeuchi, Hideyuki Azegami

    The third Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM'07) in conjunction with Elevence Internatinal Coinference on Enhancement and Promotion of Computational Methods in Engineering and Science (EPMESC XI) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    This paper presents an algorithm to solve non-parametric topology optimization problems of domains in which boundary value problems of partial differential equations are defined. In the previous paper, the existence of the optimum density and a numerical solution called the H1 gradient method. This paper gives an implementation of the method by using the primal-dual interior point method.

  196. 力法によるノイマン境界の形状最適化

    下田昌利, 元良新太郎, 畔上秀幸

    日本機械学会第20回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2007年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:同志社大学京田辺キャンパス, 京都府京田辺市   国名:日本国  

  197. 工学における最適設計 招待有り

    畔上秀幸

    日本応用数理学会研究部会 特異性を持つ連続体力学 第7回ワークショップ (CoMFoS07) 

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    開催年月日: 2007年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:広島国際学院大学   国名:日本国  

  198. 形状最適化の基礎 招待有り

    畔上秀幸

    日本応用数理学会研究部会 特異性を持つ連続体力学 第7回ワークショップ (CoMFoS07) 

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    開催年月日: 2007年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:広島国際学院大学   国名:日本国  

  199. ノンパラメトリック形状・位相最適化問題の考え方 招待有り

    畔上秀幸

    第12回中部CAE懇話会 

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    開催年月日: 2007年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:名城大学 天白キャンパス(名古屋市)   国名:日本国  

    最適設計を目指したいろいろな商用プログラムが利用可能になってきた.その中で,ノンパラメトリック形状あるいは位相最適化プログラムは,形状や密度が最適な解に向かって生き物のように動き出す一種独特の機能を有する.その機能を生み出す背景にある考え方について,演者がこの問題にめぐり合ったエピソードを交えて紹介した.

  200. Nonlinear buckling analysis for etiology study of idiopathic scoliosis 国際会議

    Taiki Aoyama, Hideyuki Azegami, Noriaki Kawakami

    Third Asian Pacific Conference on Biomechanics 

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    開催年月日: 2007年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

    This paper investigated buckling phenomena of the spine induced by the growth of vertebral bodies that have potential to cause idiopathic scoliosis. In the previous study, we presented a hypothesis that idiopathic scoliosis is a buckling phenomena induced by the growth of vertebral bodies based on the similarity of the clinical single and double-major curves with the results of the fourth and sixth buckling modes, respectively, as analyzed by the finite-elements method using linear buckling theory. However, this theory is valid for infinitesimal deformation and is not applicable to estimation of stability for post-buckling behavior. In this study, we developed a program to analyze deformation histories caused by the growth of vertebral bodies considering the geometrical nonlinearity and investigated buckling phenomena. We assumed that growth represents generation of non-elastic bulk strain. To exclude modes correctable by posture change, we considered constraints at the cervical spine. Using the developed program, we analyzed deformation histories induced by the growth of vertebral bodies and obtained deformation histories including buckling phenomena with side-bending modes similar to clinical curves. However, the magnitudes of deformations were in the sub-millimeter order that is too small for the etiology of idiopathic scoliosis by itself. Based on the results, we suggested that participation of other phenomena, such as bone remodeling caused by the stresses at the side-bending deformations, will be necessary.

  201. シェル構造の外形形状最適化のための一解法

    下田昌利, 岩佐恭平, 畔上秀幸

    第17回設計工学・システム部門講演会 

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    開催年月日: 2007年10月 - 2007年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:仙台市戦災復興記念館(仙台)   国名:日本国  

  202. H1 gradient methods for shape and topology optimization problems 招待有り

    Hideyuki Azegami

    Professor Olhoff Colloqium on Multi-disciplinary Optimization 

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    開催年月日: 2007年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  203. 脊柱特発性側彎症の成因について-力学からのアプローチ

    畔上秀幸

    第41回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 2007年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(基調)  

    開催地:名古屋能楽堂(名古屋)   国名:日本国  

    脊柱特発性側彎症は成因が未だ解明されていない疾患である.成因について,これまで様々な仮説が唱えられてきた.代表的なものを挙げれば,体型的特質も含めた遺伝的要因,生理的要因,成長が関与した力学的要因などである.それらの要因は,ある原因からある結果までの因果関係を説明する.しかし,全容を理解するためには,それら相互の関係に基づいて,系統立てて考えていくことが必要である.本講演では,力学的な側面から最終的に彎曲に陥る可能性について,演者らが検討してきたことを説明し,他の成因との関連についても考察した.

  204. 連続体の位相最適化問題について

    畔上秀幸, 海津聰

    日本応用数理学会2007年度年会 

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    開催年月日: 2007年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学 工学部(札幌市)   国名:日本国  

  205. 抗力最小化・揚力最大化を目的とした粘性流れ場の形状最適化

    片峯英次, 西橋直志, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2007年度年会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学 工学部(札幌市)   国名:日本国  

  206. Smoothing Gradient Method for Non-Parametric Shape and Topology Optimization Problems 国際会議

    Hideyuki Azegami, Satoshi Kaizu

    The 7th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO-7) 

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    開催年月日: 2007年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

    This paper presents a concept of H1 gradient method for non-parametric shape and topology optimization problems of domains in which boundary value problems of partial differential equations are defined. At first, we define an abstract gradient method for a minimization problem of a functional in a Banach space by using a coercive bilinear form on a Hilbert space. Using the definition, we present that the traction method is an application of the abstract gradient method. Moreover, we present a possibility of definition of higher order traction methods. For topology optimization problems using the SIMP method, we propose a smoothing topology optimization method by applying the abstract gradient method. An algorithm for the shape and topology optimization problems is presented based on the Sequential Quadratic Programming (SQP) method.

  207. Non-parametric Shape Optimization Method for Thin-walled Structures under Strength Criterion 国際会議

    Masatoshi Shimoda, Jiro Tsuji, Hideyuki Azegami

    The tenth International Conference on Computer Aided Optimum Design in Engineering (OPTI2007)  

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  208. Shape Optimization of 3D Viscous Flow Fields 国際会議

    Eiji Katamine, Yuya Nagatomo, Hideyuki Azegami

    Inverse Problems, Design and Optimization Symposium (IPDO-2007) 

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    開催年月日: 2007年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  209. A smoothing method for topology optimization problems of continua 国際会議

    Hideyuki Azegami, Mai Nonogawa, Kenzen Takeuchi, Ryu Sasaoka

    International Conference on Computational Methods(ICCM 2007) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    This paper presents a solution of topology optimization problems of continua using a smoothing gradient method that we call H1 gradient method. Topology optimization problems have been formulated as finding problem of the optimum distribution of density using the homogenization method or the density method to relate density to stiffness. In the solution, it has been known that numerical instabilities such as checkerboard patterns or mesh-dependencies may appear in the case assuming constant distribution of density in element-by-element. In this study, a method based on the smoothing gradient method that was presented by one of the authors is presented.

  210. 連成問題における形状最適化問題の解法

    畔上秀幸

    第2回計算力学シンポジウム, 東洋大学計算力学研究センター 

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    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東洋大学 白山キャンパス   国名:日本国  

  211. 接触する弾性体の形状最適化

    杉本明信, 笹岡竜, 竹内謙善, 畔上秀幸

    第56回理論応用力学講演会 

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    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議   国名:日本国  

    本論文は,接触する弾性体に関するノンパラメトリック形状最適化問題の解法を示す.一方の弾性体は異なる材料を接合した弾性体であると仮定し,外力が作用した別の弾性体との接触によって変形すると仮定する.目的は,指定した接触境界の接触応力が指定した分布となるようにその接合境界を決定することである.

  212. 脊柱特発性側彎症の成因解明のための非線形座屈解析

    青山大樹, 畔上秀幸

    第56回理論応用力学講演会 

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    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議   国名:日本国  

    本論文は,脊柱特発性側彎症の成因解明を目的にして,椎体の成長に伴う脊柱の変形経路を,幾何学的非線形性を考慮した有限要素法によって解析した結果を示した.本研究では,特に初期不整や拘束位置の変更による変形経路への影響を調べた.

  213. 安定化を考慮した流体構造連成問題における形状最適化

    谷口肇, 片峯英次, 畔上秀幸

    第56回理論応用力学講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議   国名:日本国  

    本論文は,流体と構造の連成問題を対象としたノンパラメトリック形状最適化問題に対して安定化手法を取り入れた場合の解法を示す.著者らは,非圧縮性粘性流体と弾性体の連成問題についてのノンパラメトリック形状最適化問題を定式化し,形状勾配を用いた力法による解法を示し,低レイノルズ数の問題であればその解法は機能することを示した.本研究では,SUPG法を用いた場合形状最適化問題の定式化と形状勾配の評価方法を示す.

  214. 放熱量最大化を目的とした熱伝導場の形状最適化

    岩田侑太朗, 片峯英次, 畔上秀幸

    第56回理論応用力学講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議   国名:日本国  

  215. 連続体の位相最適化問題に関する平滑化解法

    野々川舞, 笹岡竜, 竹内謙善, 畔上秀幸

    第56回理論応用力学講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議   国名:日本国  

    本論文では,連続体の位相最適化問題の平滑化勾配法(H^1勾配法)を用いた解法を示す.連続体の位相最適化問題では,均質化法あるいは密度法により密度と剛性が関連付けられた下で最適な密度分布を求める方法が使われてきた.その際,密度を有限要素ごとに離散化する方法ではチェッカーボード現象やメッシュ依存性などの数値的な不安定が現れることが知られてきた.本研究では,著者の一人が先に提案した平滑化勾配法の考え方を取り入れた方法を提案する.

  216. ノンパラメトリック形状および位相最適化問題のための平滑化勾配法

    畔上秀幸, 海津聰

    日本応用数理学会2007年研究部会連合発表会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学 東山キャンパス   国名:日本国  

  217. 熱対流場の形状最適化

    片峯英次, 畔上秀幸, 織田恭平

    第20回数値流体力学シンポジウム 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学(名古屋市)   国名:日本国  

  218. 流体・構造連成問題における形状最適化

    浜崎純也, 畔上秀幸

    第20回数値流体力学シンポジウム 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学(名古屋市)   国名:日本国  

    本論文では,流体・構造連成問題におけるノンパラメトリック形状最適化問題の数値解法を示す.非圧縮性粘性流体の流れ場に置かれた弾性体が流れによる力を受けて変形する問題を取り上げ,粘性によって失われる散逸エネルギーを最小化するような弾性体の形状を求める問題を扱った.形状変動に対する目的汎関数の物質導関数は随伴変数法により解析し,形状更新は力法によって行った.2次元問題に対する解析例を示した.

  219. 脊柱特発性側彎症の成因解明のための成長シミュレーション

    青山大樹, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    第40回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 2006年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ぱるるプラザ京都(東京)   国名:日本国  

    本抄録では,特発性側彎症の力学的成因に成長が関与するメカニズムを解明するために,脊柱有限要素モデルを用いて,椎体の成長に伴う変形経路を詳細に解析した.本研究では,幾何学的非線形性を考慮した弾性理論に基づく成長解析を行える有限要素法解析プログラムを開発した.解析の結果,8歳から9歳の胸椎の平均的な成長量を基準にして1.5 箇月分程度の成長で最大変位 0.1mm 程度のシングルカーブ形の座屈が発生し,その後不安定な経路に復帰する結果を得た.

  220. Shape Optimization on Acoustic-Structure Interaction Problems 国際会議

    Yoshiaki Hasegawa, Yasuhiko Kagiyama, Hideyuki Azegami

    The Fourth China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM 4) 

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    開催年月日: 2006年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

    This paper presents a numerical method for solving nonparametric boundary shape optimization problems of acoustic-structure interaction problems. Sound pressure power integral in a sub-domain included in the acoustic field during frequencies of interest is chosen as an objective functional. Using the shape gradient, a traction method proposed by Azegami and coworkers is applied for reshaping algorithm maintaining smoothness of the boundary shape.

  221. 放熱量最大化を目的とした非定常熱伝導場の形状最適化

    岩田侑太朗, 片峯英次, 畔上秀幸

    日本機械学会第19回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2006年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

  222. Shape Optimization Problems: Structure and Solution 招待有り

    Hideyuki Azegami

    JSME D&S Seminar : Optimum Design - Toplogy and Shape Optimization 

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    開催年月日: 2006年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

    Nonparametric shape optimization technique has potential to give more information for shape improvement than parametric shape optimization techniques. However, it seems that difficulty to understand its theoretical background makes engineers leave. Although the presenter is an engineer, if we could notice the structure of the nonparametric shape optimization problems, we could get solution in sense of engineering. In this presentation, I talked about my understanding for the problem.

  223. 形状最適化プログラムで何ができるのか 招待有り

    畔上秀幸

    中部TLOセミナー:計算シミュレーション技術の産業分野への応用 

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    開催年月日: 2006年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:名古屋大学VBL   国名:日本国  

    計算シミュレーション技術の一つの可能性として,複雑な形状のまま最適化が可能なノンパラメトリック形状最適化技術について,講演者らが精力的に取り組んでいる方法とそのモノづくりへの応用について紹介する.

  224. 流体・構造連成問題における形状最適化

    浜崎純也, 畔上秀幸

    日本機械学会2006年度年次大会 

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    開催年月日: 2006年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学(熊本市)   国名:日本国  

    本論文では,流体・構造連成問題におけるノンパラメトリック形状最適化問題の数値解法を示す.非圧縮性粘性流体の流れ場に置かれた弾性体が流れによる力を受けて変形する問題を取り上げ,粘性によって失われる散逸エネルギーを最小化するような弾性体の形状を求める問題を扱った.形状変動に対する目的汎関数の物質導関数は随伴変数法により解析し,形状更新は力法によって行った.2次元問題に対する解析例を示した.

  225. 音場・構造連成問題における形状最適化

    長谷川義明, 鍵山恭彦, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2006年度年会 

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    開催年月日: 2006年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:筑波大学 春日キャンパス(つくば市)   国名:日本国  

    本論文では,音場・構造連成問題のノンパラメトリック形状最適化問題の数値解法を示した.構造が加振された場合の指定部分領域,指定周波数範囲における音圧パワーの積分値を最小にするような構造の形状を決定する問題を扱った.形状変動に対する形状勾配を随伴変数法で解析し,形状更新は力法を適用した.箱型構造内部の音場における部分領域の音圧パワーを最小化する問題に対する解析例を示した.

  226. 粘性流れ場の3次元形状最適化

    片峯英次, 永友勇也, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2006年度年会 

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    開催年月日: 2006年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:筑波大学 春日キャンパス(つくば市)   国名:日本国  

  227. 脊柱特発性側彎症の成因解明と臨床評価への応用 招待有り

    畔上秀幸

    日本計算数理工学会 第10回計算数理工学フォーラム 

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    開催年月日: 2006年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:千葉大学   国名:日本国  

    本論文では,脊柱特発性側彎症を対象にして,計算力学的アプローチが力学的成因解明において何ができるのかを考察した.これまで提唱されてきた代表的な成因について簡単に復習し,成因に関する著者らの解析結果と仮説について紹介した.また,その仮説が受け入れられた場合,患者別の成因解明に繋げていくためには何が必要で,計算力学的アプローチで何ができるのか,さらには治療法の評価においてどのような情報が提供できるのかについて考察した.そこでは,著者らが別に開発してきた形状最適化理論とその解法が応用されることを紹介した.

  228. 音場・構造連成問題における形状最適化

    長谷川義明, 鍵山恭彦, 畔上秀幸

    日本機械学会東海支部第55期総会講演会 

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    開催年月日: 2006年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(豊田市)   国名:日本国  

    音場・構造連成問題の数値解析は振動騒音対策において重要な役割を演ずるようになってきた.近年では,数値解析の結果を利用したパラメトリックな形状最適化問題も解かれるようになってきた.本講演では,音場・構造連成問題の形状最適化問題をノンパラメトリック形状最適化問題として定式化し,形状勾配を利用した解法を示した.

  229. 特発性側彎症の力学的成因仮説に基づく臨床形態の分類

    笹岡竜, 面高俊樹, 青山大樹, 畔上秀幸

    日本機械学会東海支部第55期総会講演会 

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    開催年月日: 2006年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(豊田市)   国名:日本国  

    本抄録では,患者の側彎形態と成長部位を変化させた代表的な座屈モードとの相関係数を計算することによって,最も近いモードを特定する方法を提案した.シングルカーブおよびダブルカーブの代表的な座屈モードを用いて,患者の側彎形態に対する相関係数を計算した.その結果,患者ごとに成因となる座屈モードを定量的に特定できる可能性を示した.

  230. 温度分布を規定する強制熱対流場の形状同定

    片峯英次, 織田恭平, 畔上秀幸

    日本機械学会東海支部第55期総会講演会 

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    開催年月日: 2006年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(豊田市)   国名:日本国  

  231. 流体・構造連成問題における形状最適化

    浜崎純也, 畔上秀幸

    日本機械学会東海支部第55期総会講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(豊田市)   国名:日本国  

    流体・構造連成問題の数値解析は生体や流れ場に置かれた柔軟構造のシミュレーションの必要性から需要が高まっている.近年では,数値解析の結果を利用したパラメトリックな形状最適化問題も解かれるようになってきた.本講演では,流体・構造連成問題の形状最適化をノンパラメトリック形状最適化問題として定式化し,形状勾配を利用した解法を示した.

  232. 流体・構造連成問題における形状最適化

    浜崎純也, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2006年研究部会連合発表会 

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    開催年月日: 2006年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:早稲田大学 大久保キャンパス   国名:日本国  

  233. 脊柱特発性側彎症の成因解明のための成長シミュレーション

    青山大樹, 畔上秀幸

    第55回理論応用力学講演会 

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    開催年月日: 2006年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京大会館   国名:日本国  

    本論文は,脊柱特発性側彎症の成因解明を目的にして,椎体の成長に伴う脊柱の変形経路を,幾何学的非線形性を考慮した有限要素法によって解析した.これまで,椎体の成長による座屈現象を,線形座屈理論に基づく有限要素法で解析し,臨床のシングルモードは4次,ダブルメジャーモードは6次の座屈モードとする座屈説を提唱してきた.本研究では,姿勢制御によるモードを排除した境界条件の下で,椎体の成長に伴う脊柱の変形経路を大変形理論に基づいて解析し,極限点から不安定な変形を経て安定な変形に移る結果を得た.

  234. 規定した変形を生む異種材料境界面の形状設計

    畔上秀幸, 小山悟

    日本機械学会第18回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2005年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:筑波大学   国名:日本国  

    硬さの異なる2種類の材料の境界面形状を変化させることで指定した部分境界の変位を指定した変位に近づける異種材料境界面の形状同定問題を定式化し,その解法を示した.最小化させる目的汎関数には指定した部分境界上での変位の2乗誤差積分を選んだ.形状勾配は随伴変数法によって評価した.滑らかな形状変動を得るために力法を適用した.解析例では,硬質材と軟質材の貼り合わせからなる簡略化した座位保持具の数値モデルを対象にして,使用者が着座した際のまつわり付く変形を抑えた異種材料境界面の解析結果を示した.

  235. 脊柱特発性側彎症の成因に関する非線形座屈解析

    青山大樹, 畔上秀幸

    日本機械学会第18回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2005年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:筑波大学   国名:日本国  

    本論文は,脊柱特発性側彎症の成因解明を目的にして,椎体の成長に伴う脊柱の変形経路を,幾何学的非線形性を考慮した有限要素法によって解析した.これまで,椎体の成長による座屈現象を,線形座屈理論に基づく有限要素法で解析し,臨床のシングルモードは4次,ダブルメジャーモードは6次の座屈モードとする座屈説を提唱してきた.本研究では,姿勢制御によるモードを排除した境界条件の下で,椎体の成長に伴う脊柱の変形経路を大変形理論に基づいて解析し,極限点から不安定な変形を経て安定な変形に移る結果を得た.

  236. 特発性側彎症の力学的成因仮説に基づく臨床形態の分類

    笹岡竜, 面高俊樹, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    第39回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 2005年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:都市センターホテル(東京)   国名:日本国  

    本抄録では,患者の側彎形態と成長部位を変化させた代表的な座屈モードとの相関係数を計算することによって,最も近いモードを特定する方法を提案した.シングルカーブおよびダブルカーブの代表的な座屈モードを用いて,患者の側彎形態に対する相関係数を計算した.その結果,患者ごとに成因となる座屈モードを定量的に特定できる可能性を示した.

  237. 脊柱特発性側彎症の成因に関する幾何学的非線型性を考慮した数値シミュレーション

    青山大樹, 畔上秀幸

    FCS/テクノシンポ名大/MPSシンポジウム2005 

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    開催年月日: 2005年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学野依記念学術交流館   国名:日本国  

    本論文は,思春期女子に多発する脊柱特発性側彎症の力学的成因を解明することを目的にして,椎体の成長に伴う脊柱の変形経路を,幾何学的非線形性を考慮した有限要素法によって解析した結果を示した.本研究では,姿勢制御によるモードを排除した境界条件の下で,椎体の成長に伴う脊柱の変形経路を大変形理論に基づいて解析し,極限点から不安定な変形を経て安定な変形に移る結果を得た.

  238. 勾配法に基づく形状最適化スキームにおける収束性の改善

    畔上秀幸, 竹内謙善

    日本応用数理学会2005年度年会 

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    開催年月日: 2005年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学, 青葉山キャンパス   国名:日本国  

  239. 熱変形分布を規定する熱弾性場の形状同定問題の解法

    片峯英次, 平井雅大, 畔上秀幸

    日本機械学会2005年度年次大会 

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    開催年月日: 2005年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学   国名:日本国  

  240. Minimum Weight Shape Design for the Natural Vibration Problem of Plate and Shell Structures 国際会議

    Masatoshi Shimoda, Jiro Tsuji, Hideyuki Azegami

    The Ninth International Conference on Computer Aided Optimum Design in Engineering (OPTI2005)  

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    開催年月日: 2005年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:ギリシャ共和国  

  241. 脊柱有限要素モデルの個体別モデリング

    笹岡竜, 畔上秀幸

    第17回バイオエンジニアリング講演会 

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    開催年月日: 2005年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学東山キャンパス   国名:日本国  

    本論文では,CTやX線写真などの患者から得られる医療画像に合わせて既存の脊柱有限要素モデルの形状を変更する方法を二つ提案した.一つは,有限要素モデルの参照節点をそれぞれ目標位置まで移動するための形状最適化問題を定式化し,その形状勾配を用いて大まかに形状を修正する方法である.他方は,CTデータに合わせて既存の有限要素モデルを適合させるための形状最適化問題を定式化し,その形状勾配を用いて詳細に形状を修正する方法である.いずれの方法においても形状の滑らかさを保持するために力法を用いた.

  242. 重量最小化を目的とする板・シェル構造の最適形状設計(剛性設計問題に対する数値解法)

    下田昌利, 辻二郎, 石津久之, 神田康裕, 畔上秀幸

    第14回設計工学・システム部門講演会 

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    開催年月日: 2004年11月 - 2004年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学医学部百年講堂   国名:日本国  

  243. 力法を用いた有限要素モデルのモーフィング

    笹岡竜, 足達一真, 畔上秀幸

    第17回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2004年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:仙台市民会館   国名:日本国  

    本論文では,既存の有限要素モデルの境界形状を参照領域に適合するように変形する2つの方法,モーフィング法とフィッティング法を提案した.モーフィング法は,有限要素モデル上の指定した節点を目標位置に移動することを目的にした形状修正法である.フィッティング法は,有限要素モデルを参照領域内に納めることを目的にした形状修正法である.参照領域はCTデータのようなボクセル形式で記述されていてもよい.いずれの方法においても,目的に適う形状最適化問題に対する形状勾配を用いた力法によって形状更新を行う.

  244. 患者個体別脊柱有限要素モデルの構築(基本ツールの開発)

    笹岡竜, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    第38回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 2004年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:静岡コンベンションアーツセンター(静岡)   国名:日本国  

    本抄録では,既存の脊柱有限要素モデルを患者のX線写真やCTデータに合わせて変形させていくモーフィング法とフィッティング法を開発し,モーフィング法によって脊柱有限要素モデルを側彎症患者のX線写真に合わせることができたこと,さらにフィッティング法によって第三腰椎の有限要素モデルをCTデータに合わせることができたことを紹介した.

  245. Solution to Shape Identification Problem of Soft Elastic Continuum Deforming to Prescribed Shape 国際会議

    Hideyuki Azegami, Takaaki Nagatani

    International Workshops on Advances in Computational Mechanics (IWACOM) 

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    開催年月日: 2004年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

    This paper presents a numerical analysis method to determine a shape of a mammary prosthesis that deforms to a prescribed shape by the gravity. An integral of the squared error between the prescribed shape and the shape of the soft elastic continuum after large deformation by the gravity was chosen as the objective functional. The shape gradient can be evaluated by the adjoint variable method. Reshaping was accomplished by the traction method that was proposed as a solution to the boundary shape optimization problems of domains in which boundary value problems of partial differential equations are defined. Applying this method to a three-dimensional beam-like continuum model and a mammary prosthesis model, well convergent results were obtained.

  246. Morphing and Fitting Techniques of Finite-Element Models Using the Traction Method 国際会議

    Ryu Sasaoka, Kazuma Adachi, Hideyuki Azegami

    The Third China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems 

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    開催年月日: 2004年10月 - 2004年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    This paper presents two types of methods, that we call a morphing method and a fitting method, to deform finite-element models for skeletal parts to accord with medical image data, such as X-ray photographs and voxel image data by the CT scanner or MRI. The morphing method is proposed to pick up nodes on a finite-element model and move them to desired locations under suitable constraints referring to X-ray photographs or CT image data keeping the smoothness of the boundary. The fitting method is proposed to deform a finite-element model to fit into a domain extracted from a voxel image data. These methods are derived as solutions to shape optimization problems using the traction method. Morphing a spine finite-element model to accord with a patient of idiopathic scoliosis and fitting a finite-element model of the third lumber vertebra to a CT image data were demonstrated.

  247. Optimal Shape of Viscous Flow Fields Depending on Reynolds Number 国際会議

    Eiji Katamine, Tomoyuki Tsubata, Hideyuki Azegami, Masahiro Niwa

    The Third China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems 

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    開催年月日: 2004年10月 - 2004年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    This paper describes a numerical solution to the shape optimization problems of steady-state viscous flow fields. The minimization problem of total dissipation energy was formulated in the domain of viscous flow fields. The shape gradient of the shape optimization problem was derived theoretically using the adjoint variable method, the Lagrange multiplier method and the formulae of the material derivative. The shape gradient in this problem is evaluated as a function with the original flow velocity distribution and the adjoint flow velocity distribution. As the results, we can analyze optimal shapes depending on Reynolds number for viscous flow fields using the proposed method. The validity of the proposed method is confirmed by numerical results for several 2D low-Reynolds number problems.

  248. 形状最適化とものづくりへの応用

    畔上秀幸

    第6回中部CAE懇話会 

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    開催年月日: 2004年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:名古屋市中小企業振興会館(吹上ホール)   国名:日本国  

    CAEは複雑な形状の数値モデルを解析可能にしてきました.本講演では,複雑な形状の自由度を保ったまま,形状を滑らかに最適化することのできるノンパラメトリック形状最適化技術とそのものづくりへの応用について紹介した.

  249. Shape Optimization of Viscous Flow Fields 国際会議

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Tomoyuki Tsubata, Shoji Itoh

    Sixth World Congress on Computational Mechanics in conjunction with Second Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM VI in conjunction with APCOM'04) 

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    開催年月日: 2004年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  250. Smoothing Shape Optimization Method: Traction Method Using Robin Condition 国際会議

    Hideyuki Azegami, Kenzen Takeuchi

    Sixth World Congress on Computational Mechanics in conjunction with Second Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM VI in conjunction with APCOM'04) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2004年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  251. A Solution to Shape Optimization Problems for the Rigidity Design of Plate and Shell Structures 国際会議

    Masatoshi Shimoda, Jiro Tsuji, Yasuhiro Kanda, Hisayuki Ishizu, Hideyuki Azegami

    Sixth World Congress on Computational Mechanics in conjunction with Second Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM VI in conjunction with APCOM'04) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2004年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  252. シェルの面外変動に対する形状最適化

    青山大樹, 畔上秀幸

    日本機械学会第53期東海支部総会講演会 

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    開催年月日: 2004年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同工業大学   国名:日本国  

    シェルが板厚を変えずに面外方向に形状変動することを許したときの平均コンプライアンス最小化問題に対する形状勾配の理論式を,3次元弾性体に対する形状最適化理論を適用することによって導出した.曲げ変形に対してはReissner-Mindlin理論を用いた.両端単純支持されたアーチシェルを初期形状にして,中央に集中荷重を受ける場合の体積制約付平均コンプライアンス最小化問題を力法によって解析した結果を示した.

  253. CAEの可能性-形状最適化と医療への応用

    畔上秀幸

    多孔質材料の計算力学セミナー(特別講演) 

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    開催年月日: 2003年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:ファインセラミックスセンター (名古屋)   国名:日本国  

  254. 対流項を考慮した粘性流れ場の形状最適化問題の解法

    片峯英次, 津幡知幸, 畔上秀幸

    第16回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2003年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神戸大学工学部   国名:日本国  

  255. 大変形する弾性体の変形後形状を規定した形状同定問題の解法

    長谷高明, 畔上秀幸

    第16回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2003年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神戸大学工学部   国名:日本国  

    本論文では,物体力を受けて大変形した弾性体が規定した形状になるように原形状を決定する形状同定問題に対して,変形前の領域から規定領域への変位が与えられていれば,変形後の変位と規定形状の変位の2乗誤差積分の最小化問題として解くことができることを示した.形状勾配は随伴変数法によって得られるクーン・タッカー条件によって評価した.形状更新には力法を適用した.重力を受けて大変形する片持ちはりの形状同定問題に本方法を適用した結果,良好な収束結果を得た.

  256. 形状最適化問題の解法における多制約の取り扱い

    小山悟史, 畔上秀幸

    第13回設計工学・システム部門講演会 

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    開催年月日: 2003年10月 - 2003年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢読売会館   国名:日本国  

  257. 固有振動数制約付きMindlin板・シェル構造の重量最小形状設計

    下田昌利, 辻二郎, 神田康宏, 畔上秀幸

    Dynamics and Design Conference 2003 

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    開催年月日: 2003年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長崎大学 文教キャンパス   国名:日本国  

  258. 境界形状最適化問題の難しさと解決法 招待有り

    畔上秀幸

    日本機械学会 Multidisciplinary Lecture Series 9 

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    開催年月日: 2003年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京理科大学 森戸記念館   国名:日本国  

  259. Solution to Boundary Shape Optimization Problems 国際会議

    Hideyuki Azegami

    The Eighth International Conference on Computer Aided Optimum Design of Structures (OPTI 2003) 

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    開催年月日: 2003年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:アメリカ合衆国  

  260. Solution to Shape Optimization Problems of Viscous Flow Fields 国際会議

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Tomoyuki Tsubata, Shoji Itoh

    Twelfth International Conference on Finite Element Methods in Flow Problems (FEF-03) 

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    開催年月日: 2003年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  261. Solution to Shape Optimization Problem of Viscous Flow Fields Considering Convection Term 国際会議

    Eiji Katamine, Tomoyuki Tsubata, Hideyuki Azegami

    International Symposium on Inverse Problems in Engineering Mechanics (ISIP 2003) 

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    開催年月日: 2003年2月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  262. 脊柱力学模型による特発性側彎症の成因解明

    笹岡竜, 畔上秀幸, 川上紀明

    日本機械学会第15回バイオエンジニアリング講演会 

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    開催年月日: 2003年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪大学コンベンションセンター   国名:日本国  

  263. 形状最適化解析とその医療福祉への応用 招待有り

    畔上秀幸

    日本機械学会P-SCC2分科会「イメージベースト連成バイオメカニクス解析とその応用に関する研究分科会」第4回分科会「骨強度評価の現状と臨床例的意義について」 

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    開催年月日: 2002年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:神戸大学, 神大会館   国名:日本国  

  264. 最適化技術に関する基礎と解析事例

    畔上秀幸

    自動技術会 №08-02 シンポジウム:車の振動騒音問題とうまくつきあう方法-研究開発の現場における実例を通してNVH技術の基本を学ぶ- 

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    開催年月日: 2002年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学駿河台記念館   国名:日本国  

    本論文では,形状を対象にした最適化技術を概観し,さらに,著者らの研究グループが取り組んできた形状最適化法(力法)について振動騒音対策に関連があると思われる問題を中心に理論と解析例を紹介した.これらの形状最適化問題の中に対策の目標に適った問題が見付かれば,形状修正によって対策を講ずることができることを示した.

  265. Solution to Boundary Shape Optimization Problem of Linear Elastic Continua with Prescribed Natural Vibration Mode 国際会議

    Inzarulfaisham Abd Rahim, Taiki Aoyama, Kenzen Takeuchi, Hideyuki Azegami

    The Second China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems 

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    開催年月日: 2002年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

  266. Shape Optimizatuin of Viscous Flow Fields Using a General Purpose FEM Code 国際会議

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Shoji Itoh

    The Second China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems 

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    開催年月日: 2002年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

  267. 板・シェル構造の固有振動問題に対する形状最適化の数値解法

    下田昌利, 畔上秀幸, 辻二郎, 神田康宏

    日本機械学会第15回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2002年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学工学部   国名:日本国  

  268. 形状・位相最適化解析の比較検討

    丸山新一, 竹内謙善, 畔上秀幸

    日本機械学会第5回最適化シンポジウム 

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    開催年月日: 2002年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都大学吉田キャンパス   国名:日本国  

    本論文では3次元アーム部品を対象にした形状と位相最適化による解析結果を示した.形状最適化法として,これまで提案されてきた力法の収束性を改善したばね付き力法によるプログラムを用いた.ばね付き力法は,境界の法線方向に分布ばねを装着した上でこれまでの力法を行う形状最適化法である.一方,位相最適化法として,均質化法に基づく位相最適化とベイシスベクトル法による形状最適化を組み合わせた商用のプログラムを用いた.3次元アーム部品の最適化解析を行った結果,位相最適化だけでは不十分な場合があることを示した.

  269. 粘性流れ場における形状最適化問題の解法

    片峯英次, 津幡知幸, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2002年度年会 

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    開催年月日: 2002年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:慶應義塾大学, 理工学部・矢上キャンパス   国名:日本国  

  270. 板シェル構造の強度問題のための形状最適化の数値解法(面内変動による形状設計)

    下田昌利, 畔上秀幸, 辻二郎, 神田康宏

    日本機械学会東海支部豊橋地方講演会 

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    開催年月日: 2002年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

  271. Modeling Skeletal Shape Changes and Growth in Scoliosis 国際会議

    Hideyuki Azegami, Kenzen Takeuchi1, Ryu Sasaoka1, Noriaki Kawakami

    The Fourth World Congress of Biomechanics  

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    開催年月日: 2002年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:カナダ  

  272. 境界変動型の形状創生技術 招待有り

    畔上秀幸

    第52回東海・材料の力学談話会 

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    開催年月日: 2002年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:名古屋大学,グリーン・サロン東山   国名:日本国  

  273. 領域分割法を用いた大規模形状最適化解析

    朝賀泰男, 竹内謙善, 畔上秀幸, 吉村忍

    第7回日本計算工学会計算工学講演会 

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    開催年月日: 2002年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:法政大学   国名:日本国  

    100万自由度級の規模の有限要素モデルを対象にして,その自由度を保持したまま境界を変動させることによって最適な形状を解析するためのプログラム開発と解析例を紹介した.有限要素法解析には,ADVENTUREプロジェクト(学術振興会未来開拓学術研究推進事業「計算科学」分野)で開発されたモジュール群を使用した.形状最適化法には力法を用いた.本研究では,形状勾配関数の解析と形状変動の解析にADVENTUREプロジェクトのモジュール群を用いることで,PCクラスター上で動作する大規模な形状最適化プログラムを実現した.

  274. 形状最適化理論とその軽量化への応用

    畔上秀幸

    日本機械学会関西支部第253回講習会「製品開発を加速する軽量化技術と応用」(基調講演) 

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    開催年月日: 2002年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:建設交流館(大阪)   国名:日本国  

    本稿では,製品開発において計算機を利用した設計製造技術は試作と実験を繰り返す開発プロセスの省力化に貢献してきたが,今後は,これらの技術に最適化技術を組み込んで省力化と同時に高性能化を図る試みが盛んになってきた現状を紹介した.有限個の設計変数からなるパラメトリック最適化に関しては汎用プログラムが充実してきた.形状や位相を設計対象にしたノンパラメトリック最適化に関しても理論が整備され,解析可能な問題が多くなってきた現状を紹介した.

  275. 音場の形状最適化

    陶山将伸, 畔上秀幸

    第51回理論応用力学講演会 

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    開催年月日: 2002年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議(東京)   国名:日本国  

    コンサートホールの設計では音が偏らないことが望ましい.低音域では,音の干渉や回折,共鳴によって特定の音色が強調される現象が問題となる.このような現象は音の波動性を考慮しなければ予測不可能である.本研究では,低音域の音源に対する定常音場を対象にして,2乗音圧勾配が最小となるように音場の形状を決定する問題を扱った.解法には境界値問題の定義された領域を設計対象にした領域最適化問題の統一的な解法である力法を用いた.例題として,簡略化したコンサートホールを解析した.

  276. 最適化解析の最前線

    畔上秀幸

    日本機械学会第14回計算力学講演会 フォーラム F01 計算固体力学の最前線 

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    開催年月日: 2001年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:北海道大学   国名:日本国  

    計算力学における最適化の興味は,主に,設計工学的な見地からのシステムの最適化と古典力学的な見地からの場の形状最適化にある.前者の方法はシステム全体の最適化によってシステム性能を左右する部品の特定に役立つ.後者の方法は特定された部品の最適化に有効である.前者に関しては,応答曲面法を用いた複合領域設計問題への応用が盛んになっている.後者に関しては,形状導関数の理論研究が流れ場や電磁場などにも及んでいる.応用では線形弾性体に限らず,流れ場,熱伝導場,音場の形状最適化まで可能となっている.

  277. 板・シェル構造の面内変動による形状最適化の数値解法

    下田昌利, 畔上秀幸, 辻二郎, 神田康宏

    日本機械学会第14回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2001年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学   国名:日本国  

    薄板を3次元的に加工して得られる板およびシェルに対する形状最適化問題の一解法を示した.シェルの形状変動はシェル面内に限定した. Mindlin-Reissnerの板理論を基にした変分形式を示し,形状変動を連続関数で与えるノンパラメトリックな体積制約付の平均コンプライアンス最小化問題を定式化した.Lagrange乗数法と物質導関数の公式から分布系の感度を導出し,力法により形状更新を行った.本解法の検証を例題を通して行った.

  278. 特発性側彎症の成因に関する力学模型実験(精密な脊柱力学模型を用いた検討)

    笹岡竜, 竹内謙善, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫, 松山幸弘, 後藤学, 稲生秀文, 吉原永武

    第35回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 2001年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:デザインホール(名古屋)   国名:日本国  

    本報では,脊柱模型を構築し,椎体の成長による座屈現象を振動実験によって検出することを試みた.その結果,椎体前方に偏った成長を与えた場合,成長量の増加に伴って,共振周波数が僅かに減少し,共振時のひずみ周波数応答関数が急激に増加する屈折点が観測された.質量不変の下で起こったこの屈折現象は剛性が不連続に低下したことを意味する.分岐型の座屈現象は剛性の不連続な変動を伴うことから,本振動実験で観測されたひずみ振幅曲線の屈曲点は座屈現象の発生を意味すると考察した.

  279. 力法による形状最適化スキームにおける収束性の改善

    竹内謙善, 畔上秀幸

    日本機械学会2001年度年次大会 

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    開催年月日: 2001年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福井大学・福井工業大学   国名:日本国  

    本論文は,偏微分方程式の境界値問題が定義された領域の境界形状最適化問題の解法として提案されていた力法の改良を示す.Hilbert 空間の勾配法の理論を用いて力法の原理を示した.この原理に基づいて,新しい方法は,従来の方法とは別の有界で強圧的な双1次形式を採用することによって提案された.提案した方法は形状勾配を Robin 条件として与える境界値問題によって領域変動を得る方法である.従来の方法では収束解が得られなかった切欠き付3次元棒の問題に対しても提案した方法によれば良好な収束を得た.

  280. フレーム構造のノンパラメトリック最適化問題の解法

    山本直幸, 畔上秀幸, 下田昌利

    日本機械学会2001年度年次大会 

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    開催年月日: 2001年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福井大学・福井工業大学   国名:日本国  

    本論文は,薄板で作られた3次元フレーム構造の断面形状を最適化する問題に対する数値解法を示した.フレーム要素に対してははり理論を適用した.断面形状は高さと幅からなる矩形と仮定した.フレーム構造上で定義された高さと幅の分布関数を設計変数にした.剛性最大化問題に対して随伴変数法による形状勾配関数の解析法を示した.その形状勾配関数を用いた勾配法による薄板フレームの最適化プログラムを開発した.この解法の有効性は3次元フレーム構造に適用した結果を通して確認した.

  281. 成長期における脊柱の安定性に関する一考察(特発性側彎症の成因を廻って)

    畔上秀幸, 竹内謙善, 笹岡竜

    第6回日本計算工学会計算工学講演会 

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    開催年月日: 2001年5月 - 2001年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:法政大学   国名:日本国  

    本論文は特発性側彎症の成因を脊柱有限要素モデルによる成長変形解析と座屈解析を通して探った.椎体のみが成長した場合の1次から3次までの座屈モードは姿勢制御可能なモードであった.4次座屈モードは臨床例のシングルカーブと類似のモードであった.しかし,胸廓変形は臨床例と異なっていた.座屈によって発生した応力に比例した骨吸収による変形解析の結果は臨床例に近づいた.さらに, 6次座屈モードは臨床例のダブルメジャーカーブと類似のモードであった.これらの結果から,座屈・骨吸収説を提唱した.

  282. Solution to Shape Optimization Problem of Linear Elastic Continuum with Prescribed Vibrational Eigen-mode

    Inzarulfaisham abd Rahim, Hideyuki Azegami

    Proceedings of the 50th JSME Tokai Branch Meeting 

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    開催年月日: 2001年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  283. 非適合要素を用いた移流方程式の解法

    津幡知幸, 畔上秀幸, 海津聰, 竹内謙善

    日本機械学会東海学生会第32回学生員卒業研究発表期講演会 

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    開催年月日: 2001年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋国際会議場   国名:日本国  

    移流方程式の解法として提案された海津のスキームを実現する非適合要素を用いた有限要素法解析プログラムを作成し,誤差解析の検証を試みた.2次元剛体回転流を取り上げて,誤差を計算した結果,空間刻みの影響は理論と一致した結果となった.時間刻みに関しては,時間刻みが大きい領域では空間刻みに依らないで同値化する傾向が得られ,時間刻みが小さい領域では誤差が一定となる飽和傾向が確認された.同値化傾向は誤差が上限に達したこと,飽和傾向は計算機の丸め誤差あるいは桁落ちが原因である可能性を考察した.

  284. 構造最適化理論の医療への応用 招待有り

    畔上秀幸

    日本機械学会講習会「構造解析技術とモデル化技術の最前線」 

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    開催年月日: 2001年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京工業大学   国名:日本国  

    機械構造設計に用いられてきた構造最適化理論が医療にも役立つ可能性を秘めていることを特発性脊柱側彎症の治療法への適用を通して紹介した.

  285. 大規模解析と力法による形状最適化 招待有り

    畔上秀幸

    日本機械学会研究協力部会 RC171 PCクラスタによる超並列CAEシステムの開発に関する研究分科会 

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    開催年月日: 2001年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京大学   国名:日本国  

  286. Solution to Shape Optimization Problems of Continua on Thermal Elastic Deformation 国際会議

    Hideyuki Azegami, Seiji Yokoyama, Eiji Katamine

    International Symposium on Inverse Problems in Engineering Mechanics (ISIP 2001) 

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    開催年月日: 2001年2月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  287. 音場を対象とした形状最適化問題の解法(車内音低減問題)

    畔上秀幸, 松浦易広, 丸山新一

    日本機械学会第13回計算力学講演会 

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    開催年月日: 2000年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:ホテル日航豊橋   国名:日本国  

    乗用車の設計では乗客の聴覚が位置する特定の部分領域においてエンジン音などによる音圧をできる限り抑えることが求められる.本研究では,乗用車の車内を想定した低音域の音源に対する定常音場を対象にして,乗客の聴覚近傍を想定した部分領域における2乗音圧が最小となるように音場の形状を決定する問題を扱った.解法には境界値問題の定義された領域を設計対象にした領域最適化問題の統一的な解法である力法を用いた.例題として,エンジン音に対する乗用車の車内形状最適化結果を示した.

  288. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(多様なモードの成因)

    竹内謙善, 畔上秀幸, 笹岡竜, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 後藤学, 牧野光倫, 松山幸弘

    第34回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 2000年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:笹川記念会館(東京)   国名:日本国  

    胸椎型特発性側彎症の力学的成因が胸椎椎体の成長に伴う座屈現象であるとする仮説に基き,臨床で見られる多様なカーブパターンと,成長部位を変化させることによって得られる多様な座屈モードとの関連性を胸郭付脊柱有限要素モデルを用いた数値解析によって検討した.その結果,特発性側彎症におけるシングルカーブ,ダブルカーブの成因はそれぞれ側屈2次モード,側屈3次モードである可能性が示された.また,成長部位と座屈モードの次数に基づいて特発性側彎症の形態を力学的に分類することが可能であることを示した.

  289. 境界変動型領域形状最適化問題の解法

    畔上秀幸

    日本応用数理学会2000年度年会 

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    開催年月日: 2000年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学大岡山キャンパス2000   国名:日本国  

  290. 材料非線形性と幾何学的非線形性を考慮した形状最適化問題

    畔上秀幸, 井原久, 松岡智毅, 下田昌利, 渡邊勝彦

    日本機械学会第4回最適化シンポジウム 

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    開催年月日: 2000年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学大岡山キャンパス   国名:日本国  

  291. 材料非線形性と幾何学的非線形性を考慮した形状最適化問題

    畔上秀幸, 井原久, 松岡智毅, 下田昌利, 渡邊勝彦

    日本応用数理学会2000年度年会 

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    開催年月日: 2000年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学大岡山キャンパス2000   国名:日本国  

  292. 粘性流れ場・熱伝導場における形状最適化問題の解法

    片峯英次, 畔上秀幸

    日本応用数理学会2000年度年会 

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    開催年月日: 2000年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学大岡山キャンパス2000   国名:日本国  

  293. 脊柱特発性側彎症の治療法に関する検討(座屈説に基く感度解析)

    竹内謙善, 笹岡竜, 畔上秀幸, 川上紀明

    日本機械学会2000年度年次大会 

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    開催年月日: 2000年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

    著者らは脊柱有限要素モデルを用いた座屈解析を通して,思春期特発性側彎症の成因は胸椎椎体の成長に伴う4次モードの座屈現象であるとする座屈説を提唱した.本研究では脊柱有限要素モデルを用いて4次座屈モードに対応する座屈荷重の最大化問題の感度関数(形状勾配関数)を求めた.その結果,頂椎近傍の椎間板,椎間関節,肋椎・肋横突関節で形状勾配関数の値が高く,座屈を抑制するためにはこれらの部位を補強することが有効であることを示唆した.

  294. 音場を対象とした形状最適化問題の解法(コンサートホール問題)

    畔上秀幸, 松浦易広

    日本機械学会2000年度年次大会 

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    開催年月日: 2000年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

    コンサートホールの設計では音が偏らないことが望ましい.低音域では,音の干渉や回折,共鳴によって特定の音色が強調される現象が問題となる.このような現象は音の波動性を考慮しなければ予測不可能である.本研究では,低音域の音源に対する定常音場を対象にして,2乗音圧勾配が最小となるように音場の形状を決定する問題を扱った.解法には境界値問題の定義された領域を設計対象にした領域最適化問題の統一的な解法である力法を用いた.例題として,簡略化したコンサートホールを解析した.

  295. 線形弾性変形を利用したメカニズムの創生

    畔上秀幸, 佐竹晶宙, 児玉和美

    日本機械学会2000年度年次大会 

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    開催年月日: 2000年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

    線形弾性体の変形によって所望のメカニズムを実現するアイディアは製作やリサイクルの容易さにおいて優れている場合がある.特にマイクロマシンに対しては有効であると考えられる.本研究では,与えられた外力に対して所望の変形を最大限に生み出す3次元線形弾性体の境界形状を求める問題に取り組んだ.本研究ではこの形状決定問題を,剛性に制約を付けた下で指定した部分境界の平均変位を最大化する問題として定式化した.解法には境界値問題の定義された領域を設計対象にした領域最適化問題の統一的な解法である力法を適用した.

  296. Sensitivity Analysis with Respect to Idiopathic Scoliosis: Application of Structural Optimization Theory 国際会議

    Kenzen Takeuchi, Hideyuki Azegami, Shunji Murachi, Junzoh Kitoh, Yoshito Ishida, Noriaki Kawakami, Mitsunori Makino

    The Eleventh International Conferences on Mechanics in Medicine and Biology 

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    開催年月日: 2000年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  297. Solution to Shape Determination Problem on Unsteady Heat-Conduction Fields 国際会議

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Yasuhiro Matsuura

    International Symposium on Inverse Problems in Engineering Mechanics (ISIP 2000) 

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    開催年月日: 2000年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  298. Solution to Boundary Shape Identification Problems in Elliptic Boundary Value Problems Using Shape Derivatives 国際会議

    Hideyuki Azegami

    International Symposium on Inverse Problems in Engineering Mechanics (ISIP 2000) 

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    開催年月日: 2000年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  299. Shape Optimization of Transient Response Problems 国際会議

    Zhiqiang Wu, Yuji Sogabe, Yutaka Arimitsu, Hideyuki Azegami

    International Symposium on Inverse Problems in Engineering Mechanics (ISIP 2000) 

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    開催年月日: 2000年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  300. Solution of Nonparametric Shape Optimization Problems 招待有り

    Hideyuki Azegami

    Aerospace Numerical Simulation Symposium '99 

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    開催年月日: 1999年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  301. 形を解析する-最適設計とバイオメカニクスー 招待有り

    畔上秀幸

    生研公開講座イブニングセミナー 

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    開催年月日: 1999年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京大学生産技術研究所   国名:日本国  

    力を加えたときに最も変形しない物体の形,力を加えても平面を保つテーブルの形,振動しにくいはりの形,流れ場を突き進む物体の最も抵抗の少ない形等々を計算によって求めるための理論とそれを機械の設計に応用するために開発したプログラムを紹介する.また,形の研究が契機になって始めた整形外科や比較解剖学の専門家との共同研究の成果も紹介する.そこでは,思春期の女子に多発する脊柱の変形疾患,特発性側彎症,の成因は急な成長による座屈現象であるという仮説を臨床データと計算結果を交えて紹介する.

  302. 脊柱特発性側彎症における胸郭変形の成因

    竹内謙善, 笹岡竜, 畔上秀幸, 後藤学, 川上紀明

    日本機械学会第12回計算力学講演会 

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    開催年月日: 1999年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:松山市総合コミュニケーションセンター   国名:日本国  

    これまで,著者らは思春期女子に多発する脊柱特発性側彎症の成因は胸椎椎体の過成長による4次の座屈現象であるとする仮説を提唱してきた.しかしながら,胸郭付脊柱有限要素モデルの座屈モードと臨床モードを,胸郭断面に着目して比較すると変形の様子が異なっていた.本研究では,その違いを骨の再構築挙動との関連で検討した.その結果,胸郭変形の成因は,4次座屈モードに起因する応力に対する骨吸収変化である可能性を示した.

  303. 熱弾性変形に関する形状最適化問題の解法

    畔上秀幸, 横山誠二

    日本機械学会第12回計算力学講演会 

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    開催年月日: 1999年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:松山市総合コミュニケーションセンター   国名:日本国  

    熱変形による線形弾性問題は,熱伝導問題の解である温度場から算出される熱膨張ひずみを初期ひずみとして入力することから,2つの境界値問題が連成した問題となる.本研究は,このような連成問題における形状最適化問題の解法を明らかにすることを目的にした.この問題の基本的な性質を調べるために,本研究では境界で温度を規定した定常熱伝導場において発生した熱膨張ひずみによるポテンシャルエネルギー最大化問題を扱った.解法には力法を適用した.

  304. 特発性側彎症の成因について(有限要素法を用いた検討)

    後藤学, 川上紀明, 松原祐二, 金村徳相, 畔上秀幸, 竹内謙善, 笹岡竜, 松山幸弘

    第33回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 1999年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:都市センターホテル   国名:日本国  

    特発性側彎症脊柱の二次的変化に注目し,その変化が側彎変形によって発生した応力に対する骨吸収変化なのか骨形成変化なのかを明らかにすることを目指して数値シミュレーションを行った.その結果,症例では Cobb 角の増加に伴って胸郭は椎体の回旋する方向に狭くなるが,座屈解析の結果では反対の変化が得られた.骨吸収と骨形成を解析した結果,骨吸収が症例の変化と一致した.

  305. 特発性側彎症に対する感度解析(構造最適化理論の応用)

    竹内謙善, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    第33回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 1999年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:都市センターホテル   国名:日本国  

    胸椎型特発性側彎症の力学的成因が胸椎の過成長に伴う4次の座屈現象であるとする仮説を仮定して,その現象が発生するときの胸椎の過成長量を目的汎関数に選んだ場合の感度関数を評価した.その結果,頂椎近傍,特にT6-T8の椎間関節,椎間板,肋椎関節,肋横突関節に感度の高い部分が認められた.また,T1の肋椎関節,肋横突関節,L1 の椎間板,椎間関節にも感度の高い部分が存在した.これらの部位は,胸椎型特発性側彎症に対する効果的な補強治療を行う上で要所である可能性が高いことを示した.

  306. Solution of Nonparametric Shape Optimization Problems

    Hideyuki Azegami

    Aerospace Numerical Simulation Symposium '99  

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    開催年月日: 1999年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  307. Shape Optimization Analysis of Transient and Random Vibration Problems 国際会議

    Zhiqiang Wu, Yuji Sogabe, Yutaka Arimitsu, Hideyuki Azegami

    The First China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM 1) 

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    開催年月日: 1999年10月 - 2000年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  308. Boundary Shape Determination on Steady-State Heat Conduction Fields 国際会議

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami, Masami Kojima

    The First China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM 1) 

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    開催年月日: 1999年10月 - 1999年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  309. Solution of Shape Optimization Problems to Maximize Deformation under Constraints on Stiffness and Strength 国際会議

    Hideyuki Azegami, Kazumi Kodama

    The First China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM 1) 

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    開催年月日: 1999年10月 - 1999年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  310. 定常熱伝導場における形状最適化

    片峯英次, 仲野伸二, 畔上秀幸

    日本機械学会1999年度年次大会 

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    開催年月日: 1999年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:慶応義塾大学三田キャンパス   国名:日本国  

    定常熱伝導場の領域形状を設計対象とした形状最適化問題に対して力法の適用を試みた.力法は形状最適化問題の一解法として,著者の一人によって既に提案されている.本論文では,まず熱伝達境界において定義した放熱量を最大化させる形状決定問題を定式化した.次に,ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式を用いて,この問題に対する分布系の感度(形状勾配関数)を理論的に導出した.次に,導出した形状勾配関数に基づいて有限要素法を利用して数値解析した二次元の熱交換器フィンの解析例を紹介して,本手法の妥当性を示した.

  311. 汎用FEM コードを利用した粘性流れ場の形状最適化

    片峯英次, 畔上秀幸, 井藤勝児

    日本機械学会1999年度年次大会 

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    開催年月日: 1999年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:慶応義塾大学三田キャンパス   国名:日本国  

    粘性流体の流れ場形状を設計対象とした形状最適化問題に対して力法の適用を試みた.力法は形状最適化問題の一解法として,著者の一人によって既に提案されている.本論文では,まず入口境界と出口境界での圧力分布から定義した圧力損失エネルギー最小化問題を定式化した.次に,ラグランジェ乗数法と物質導関数の公式を用いて,領域変動に対する分布系の感度を理論的に導出した.汎用有限要素解析プログラムを利用した数値解析法を提示し,簡単なストークス流れ場の3次元問題に対する解析結果から本手法の妥当性を確認した.

  312. 変形の最大化を目指した形状最適化問題の解法

    畔上秀幸, 児玉和美

    第4回日本計算工学会計算工学講演会 

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    開催年月日: 1999年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学   国名:日本国  

    剛性や強度を保持しながら外力に対して所望の境界で変形を最大化する線形弾性体の境界形状最適化問題の解法を示した.目的汎関数には仮想境界力と変位の積を所望の部分境界上で積分した平均変位を選んだ.剛性保持問題では,体積に加えて2種類の線形弾性問題における外力仕事を制限した.強度確保問題では,ミーゼス応力のKS汎関数に上限を設けた.形状修正には力法を用いた.解析例では全ての制約が満たされた下で期待通りに平均変位が増加した.

  313. Solution to Shape Optimization Problems Considering Material Nonlinearity 国際会議

    Hisashi Ihara, Hideyuki Azegami, Masatoshi Shimoda

    The Sixth International Conference on Computer Aided Optimum Design of Structures (OPTI 99) 

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    開催年月日: 1999年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

    This paper presents a theory of a mathematical solution to boundary shape optimization problems of elastic-plastic continua, taking into account material nonlinearity. Shape variation is described by using a one-parameter family of mappings defined in a domain where a continuum lies initially. The goal is to minimize external work by varying a boundary shape under a volume constraint. The shape sensitivity is derived using the Lagrange multiplier method and the formula of the material derivative. A procedure to solve this problem using the traction method is presented, which one of the authors has proposed as an approach to solving domain optimization problems.

  314. Shape Optimization with Respect to Buckling 国際会議

    Hideyuki Azegami, Yasuhiro Sugai, Masatoshi Shimoda

    The Sixth International Conference on Computer Aided Optimum Design of Structures (OPTI 99) 

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    開催年月日: 1999年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

    A shape optimization method for linear buckling load maximization problems of continua is presented. Using a one-parameter family of mappings defined in a domain where a continuum lies initially, a buckling load maximization problem considering multimodal conditions was formulated. The shape gradient density function for the problem was derived using the Lagrange multiplier method and the formula of the material derivative. The shape gradient density function was then used in a shape optimization analysis conducted with the traction method. The validity of the proposed method is demonstrated by numerical analyses of column-like and arch-like two-dimensional continua in a plane strain condition.

  315. 形状最適化手法の発展とメゾ構造材料設計の試み 招待有り

    畔上秀幸

    材料学会北陸信越支部特別講演会(特別講演) 

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    開催年月日: 1999年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:信州大学   国名:日本国  

  316. 形状最適化の発展と機械構造設計への応用 招待有り

    畔上秀幸

    日本機械学会東海支部第87回講習会「コンピュータによる機械構造の最適化デザイン-最新技術と実問題への応用」 

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    開催年月日: 1999年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:名古屋通信ビル   国名:日本国  

    機械構造の設計業務は製造方法やコストを考えながら部品の材質と形を決める作業であると言うことができる.材料の選択は製造方法やコストとの関連である程度決定されると考えれば,そこで必要となる代表的な最適化技術は,それぞれの目的に適した形状を解析する技術である.本論文では,位相を固定して境界を移動していく方法について発展の経緯を紹介し,現在では実用的な形状解析が得られることを解析例を通して紹介した.

  317. 流れ場・熱伝導場における形状最適化問題の解法

    片峯英次, 畔上秀幸

    第12回数値流体力学シンポジウム 

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    開催年月日: 1998年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学理工学部   国名:日本国  

  318. メゾ構造の最適設計

    畔上秀幸, 渡邉慶知

    日本機械学会平成10年度材料力学部門講演会 

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    開催年月日: 1998年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学工学部   国名:日本国  

    均質化剛性テンソルの値を規定したメゾ構造を創生する問題を定式化してその解法を示した.密度分布を設計変関数に選び,密度の最大値と最小値および均質化剛性テンソルを既定値に制限して質量を最小化する問題と密度の最大値と最小値に制約を課して均質化剛性テンソルの既定値との二乗誤差積分を最小化する問題を扱った.それぞれの問題に対する感度関数は Lagrange 乗数法を用いて導出した.密度分布の最適化解析には,この感度を用いた勾配法を適用した.提示する解法の有効性は基本的な問題の解析結果を通して確認した.

  319. 座屈に対する形状最適化

    畔上秀幸, 須貝康弘, 下田昌利

    日本機械学会平成10年度材料力学部門講演会 

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    開催年月日: 1998年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:熊本大学工学部   国名:日本国  

    連続体の境界形状を設計対象にした線形座屈荷重最大化問題の解法を示した.形状変動を写像で記述し,複数のモードが重なる重根条件を考慮した座屈荷重最大化問題を定式化した.この問題にLagrange 乗数法と物質導関数の公式を用いて形状勾配密度関数を導出した.形状最適化解析にはこの形状勾配密度関数を用いた力法が適用された.平面ひずみを仮定した柱状連続体や静水圧を受けるアーチ状連続体の解析例を通して,その有効性を示した.

  320. 形状最適化理論の骨再構築則への応用

    畔上秀幸

    日本機械学会第11回計算力学講演会 

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    開催年月日: 1998年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:関西大学100周年記念館   国名:日本国  

    骨の再構築則を形状最適化問題に関する研究成果を利用して提唱した.本論文では,海綿骨を念頭において,骨の構造を矩形の穴を持つメゾ構造と考えた.メゾ構造の穴の寸法比と回転角を設計変関数に選んだ.目的汎関数にはその骨が正常に機能していたときのマクロな応力とひずみに対する力学的環境が急激に変化した後の実際のマクロな応力とひずみとの偏差によるひずみエネルギーを選んだ.形状最適化理論を適用することによってこの問題の感度関数を導出し,それを用いた勾配法の支配方程式で形態が再構築されていくモデルを提示した.

  321. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(数値モデルの精密化)

    竹内謙善, 畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    第32回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 1998年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:千葉文化センター   国名:日本国  

    前報まで胸椎型特発性側彎症の力学的成因は胸椎の過成長による側屈2次の座屈現象であるとする仮説を提唱してきた.本研究では,大変形を考慮した変形解析および座屈解析に耐える高精度な有限要素モデルを再構築することを目指した.従来のモデルと比較して節点数で20倍程度の歪みの少ない有限要素モデルを構築することに成功した.そのモデルを用いた曲げ解析を行い,大変形領域まで実験結果と一致した胸部から腰部に渡っての特徴的な曲げ剛性分布を再現することができた.

  322. 形状最適化理論の自動車設計への応用

    畔上秀幸, 下田昌利, 井原久

    日本応用数理学会1998年度年会 

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    開催年月日: 1998年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:早稲田大学理工学部大久保キャンパス   国名:日本国  

    本論文では,これまでにうまくいくことが知られている領域を固定してその領域にミクロな穴を空けていく方法と位相を固定して境界を移動していく方法についてそれぞれの発展の経緯を簡単に紹介し,それら2つの方法を組み合わせることによって実用的な形状が得られることを解析例を通して紹介した.

  323. 形状最適化法の歴史を振り返って

    畔上秀幸

    日本機械学会第3回最適化シンポジウム(基調講演) 

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    開催年月日: 1998年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:北海道工業大学   国名:日本国  

    境界変動型形状最適化問題の解法に関する発展の歴史について著者の個人的的経緯を交えた一見解を紹介した.起源は20世紀初頭にまとめられた変分法の中に見出せる.感度関数の解析方法は1980年代に確立した.しかし,有限要素モデルの自由度を設計変数に選ぶと波打ち現象が生じるために設計変数の自由度を制限する提案がなされた.1990年代になって,設計変数の自由度を有限要素モデルの自由度まで高めても波打ち現象が生じない方法が提案された.その原理の解明を通して境界変動型形状最適化問題の不正則性も明らかにされた.

  324. 拡散場における形状同定問題の解法

    片峯英次, 畔上秀幸, 松浦易広

    第3回日本計算工学会計算工学講演会 

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    開催年月日: 1998年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学   国名:日本国  

    拡散場における連続体形状同定問題に対して力法の適用を試みた.力法は,一つの領域最適化問題の解法として既に提案されている.著者らは,これまでに定常問題における形状同定問題に対してその妥当性を確認してきた.本論文では,非定常問題の基礎として,非定常熱伝導問題を取り上げた.熱伝導場の領域内部において,時間に依存した温度勾配分布の二乗誤差最小化問題を定式化して,領域変動に対する感度(形状勾配関数)を理論的に導出した.その感度を用いた数値解析法と本手法の妥当性を示す簡単な解析結果を紹介した.

  325. どこまで最適化理論は役に立つのか? 招待有り

    畔上秀幸

    自動車技術会1998年春季大会フォーラム 

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    開催年月日: 1998年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:パシフィコ横浜   国名:日本国  

    最適化理論に期待してもいいことといけないことを明確に区別してみた.その論拠となる概念は,多目的問題における Parato 解の概念である.

  326. 振動系の最適化に関する基礎理論

    畔上秀幸

    自動車技術会1998年春季大会フォーラム 

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    開催年月日: 1998年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:パシフィコ横浜   国名:日本国  

    振動・騒音対策を考えた場合に必要となる基本的な構造最適化問題を取り上げて,その問題の構造を感度の導出過程を調べることによって明らかにした.実際には,固有振動数を移動するときに必要となる固有振動数最大化問題,加振点における変位を抑えるときに必要となる平均コンプライアンスの絶対値最小化問題,固有振動モードを制御するときに必要となる固有振動モード規定問題について感度の導出過程を示した.

  327. 最適化基礎理論とその適用技術

    畔上秀幸

    自動車技術会1998年春季大会フォーラム 

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    開催年月日: 1998年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:パシフィコ横浜   国名:日本国  

    構造最適化問題の難しさは必ず運動方程式(状態方程式,平衡方程式などとも呼ばれる)の制約が必要になる点にある.その点を踏まえて,制約付最適化問題に関する基礎理論と振動に関連した最適化問題に関する基礎理論と解法を概説した.

  328. 最適化手法はどのように使われているか?(アンケートの報告) 招待有り

    畔上秀幸, 鳥垣俊和

    自動車技術会1998年春季大会フォーラム 

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    開催年月日: 1998年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:パシフィコ横浜   国名:日本国  

    振動騒音の最適化ワーキンググループの活動の一環として最適化技術が利用されている現状を調査することを目的として実施されたアンケーの結果を報告した.結果を総括すると,その現状とは,振動騒音問題に対する最適化技術の普及は目覚ましく,しかるに公表されずといった様子であった.

  329. 生体の形状適応挙動に関する定式化

    畔上秀幸, 片峯英次

    日本機械学会第75期通常総会講演会 

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    開催年月日: 1998年3月 - 1998年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学   国名:日本国  

    生体の形状適応則を形状最適化問題に関する研究成果を利用して提唱した.本論文では,形状適応挙動を骨折や人工補綴治療などの急激な構造変化後の実応力・ひずみ分布から正常なときの応力・ひずみ分布への回帰現象であると考えた.形状変動に伴う密度変化も仮定した.剛性や物体力は密度の関数,表面力は作用表面に応じて変化すると仮定した.形状適応則は,構造変化後の実応力・ひずみ分布と正常な応力・ひずみ分布との偏差ひずみエネルギーの最小化を目的とした形状最適化問題の形状勾配関数に基いて与える方法を提案した.

  330. 非定常熱伝導場における形状同定問題の解法

    片峯英次, 畔上秀幸, 松浦易広

    日本機械学会第47期東海支部総会講演会 

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    開催年月日: 1998年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同工業大学   国名:日本国  

    非定常場における連続体形状同定問題に対して力法の適用を試みた.力法は,一つの領域最適化問題の解法として既に提案されている.著者らは,これまでに定常問題における形状同定問題に対してその妥当性を確認してきた.本論文では,非定常問題の基礎として,非定常熱伝導問題を取り上げた.熱伝導場の領域内部において,時間に依存した温度勾配分布の二乗誤差最小化問題を定式化して,領域変動に対する感度(形状勾配関数)を理論的に導出した.その感度を用いた数値解析法と本手法の妥当性を示す簡単な解析結果を紹介した.

  331. Numerical Simulation on the Etiology of Idiopathic Scoliosis 国際会議

    Hideyuki Azegami, Shunji Murachi, Junzoh Kitoh, Yoshito Ishida, Noriaki Kawakami, Mitsunori Makino

    The Tenth International Conferences on Mechanics in Medicine and Biology (ICMMB-10) 

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    開催年月日: 1998年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  332. 脊柱側彎症の成因に関する力学模型実験

    畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    第31回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 1997年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長野県県民文化会館   国名:日本国  

    前報までの結果を踏まえて,座屈が発生するまでの過成長量と座屈モードを定量的に評価するために,胸廓付脊柱有限要素モデルの高精密化を計った.これまで円形であった椎体形状を標本を参考にして正確にモデル化した.特に,上下関節突起の関節面が運動に与える影響が大きいことを考慮して,上下関節突起の形状は詳細にモデル化した.その結果,5.8 % の過成長で側方彎曲モードが発生した.そのモードを詳細に観察すると臨床結果とよく一致したモード( Cobb 角 23°に対して 7°の回旋角)になっていることが確認された.

  333. 形状最適化手法・力法の開発

    下田昌利, 畔上秀幸

    日本機械学会第7回設計工学・システム部門講演会 

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    開催年月日: 1997年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:早稲田大学国際会議場   国名:日本国  

    形状最適化問題の一解法である力法は1994年の提案以来,線形弾性問題,流れ場問題,振動問題や自動車部品への適用を含む構造設計問題への応用が研究され,その汎用性と実用性が示されてきた.力法は波打ちのない多自由度な自由曲面の設計やリメッシュが不要であることに加え,一般的なFEMコードさえあれば容易にシステムが構築できること,複雑な設定が不要で使い易いことを主な特徴とする方法である.簡単な形状最適化問題を例に,定式化と解法の手続き,および開発したシステムによる計算例を紹介した.

  334. 応力を用いた成形則による形状創成の限界

    畔上秀幸

    日本機械学会創立100周年東海支部記念式典・講演会 

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    開催年月日: 1997年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋国際会議場   国名:日本国  

    骨の再構築則を形状最適化問題に関する研究成果を利用して提唱した.本論文では,再構築現象を骨折や人工補綴治療などの構造の急激な変化が発生した場合の応力分布から正常に機能した状態の応力分布への制約付回帰現象と考えた.骨の再構築則は,構造変化後の応力分布と正常に応力分布との2乗誤差積分の最小化を目的とした形状最適化問題の形状感度(形状勾配関数)によって与えた.この再構築則はある仮定の下ではCowin and Van Buskirkが示した再構築則と形式的に一致する.

  335. 比例粘性減衰を考慮した周波数応答問題における形状最適化解析

    呉志強, 曽我部雄次, 畔上秀幸

    日本機械学会振動・音響新技術シンポジウム 

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    開催年月日: 1997年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:メルパルク HIROSHIMA   国名:日本国  

    本論文では,比例粘性減衰を有する弾性体の周波数応答問題における形状最適化法を提示した.目的関数とするひずみエネルギー,運動エネルギーおよび平均コンプライアンスなどを変位ベクトルおよびその共役複素数で表現し,物質導関数の式を利用して形状勾配関数を導出した.さらに,数値解析において力法を適用した.力法を利用することよりメッシュのくずれが少なく,滑らかな境界を得ることができた.最後に,本論文で提示した方法の有効性を確認するために,いくつかの数値例を紹介した.

  336. Irregularity of Shape Optimization Problems and an Improvement Technique 国際会議

    Hideyuki Azegami, Satoshi Kaizu, Masatoshi Shimoda, Eiji Katamine

    The Fifth International Conference on Computer Aided Optimum Design of Structures (OPTI 97) 

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    開催年月日: 1997年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:イタリア共和国  

    Shape optimization problems of linear elastic bodies, flow fields, magnetic fields, etc. for equilibrium types can be generalized as optimization problems of domains in which elliptic boundary value problems are defined. This paper shows that ordinary domain optimization problems do not have sufficient regularity and proposes a technique to overcome this irregularity. It briefly describes the derivation of the shape gradient functions for a self-adjoint shape optimization problem, and shape identification problems of the Dirichlet type, Neumann type and subdomain gradient assigned type. Using these shape gradient functions, the irregularity of ordinary domain optimization problems is shown through a discussion of the ill-posedness that occurs when the gradient method in Hilbert space is applied directly. To overcome this irregularity, the idea of a smoothing gradient method in Hilbert space is proposed. It is conclusively shown that a numerical method based on this idea coincides with the traction method previously proposed by one of the authors and this conclusion is verified by numerical experiments.

  337. Irregularity of Shape Optimization Problems and an Improvement Technique 国際会議

    Hideyuki Azegami, Satoshi Kaizu, Masatoshi Shimoda, Eiji Katamine

    International Symposium on Optimization and Innovative Design, JSME Centennial Grand Congress 

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    開催年月日: 1997年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  338. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(自由支持座屈モードの検討)

    畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    日本機械学会第74期通常総会講演会 

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    開催年月日: 1997年3月 - 1997年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:青山学院大学   国名:日本国  

    胸椎型特発性側彎症の成因を胸椎後彎部椎体の過成長による座屈であるとする仮説を有限要素法による座屈解析を通して解明することを目指した.胸郭付脊柱モデルに対して上端を自由にした境界条件で線形座屈解析を行った結果,1次から3次モードまでは姿勢制御で矯正可能な横曲げ,縦曲げ,ねじれのそれぞれ1次モードであったが,4次モードは横曲げの2次モードで矯正不可能な臨床モードと一致した.この結果から,胸椎型特発性側彎症の成因は胸椎の過成長による横曲げ2次の座屈現象であるとする仮説が有力となる.

  339. ポテンシャル流れ場における翼形状同定解析

    片峯英次, 畔上秀幸, 山口正太郎

    日本機械学会第72期関西支部定時総会講演会 

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    開催年月日: 1997年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪産業大学   国名:日本国  

    非圧縮性ポテンシャル流れ場の圧力分布を規定する一つの形状同定問題に力法を適用した.力法は,一つの領域最適化問題の解法として既に提案されている.著者らは前報において,ポテンシャル流れ場の流速規定問題に力法を適用し有効性を確認してきた.ベルヌーイの定理に基づけば,圧力分布規定問題は流速の二乗分布を規定する問題として取り扱うことができる.本論文では,圧力分布二乗誤差最小化問題の領域変動に対する感度,すなわち形状勾配関数が導出されるまでを紹介して,力法を用いた解法と簡単な解析結果を紹介した.

  340. 構造最適化理論の歴史とトータルデザインにおける役割 招待有り

    畔上秀幸

    日本機械学会講習会教材「モデル化,解析,そして最適化へのトータルデザイン」 

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    開催年月日: 1997年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京工業大学   国名:日本国  

    最適化理論は機械構造の設計業務(トータルデザイン)に役立つのか考えてみた.最初に,最適化理論は Parato 解の中から最適な設計解を選ぶ作業には役立たないことから,最適化理論の究極の役割は,多目的関数を単一化した単一目的問題,あるいは単一目的多制約問題を解析することであるとする著者の考え方を紹介した.後半では,単一目的の構造最適化問題にはいろいろな困難が存在し,それらを克服する努力が続けられてきた様子を簡単に紹介した.

  341. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(第3報)

    畔上秀幸, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    第30回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 1996年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎厚生年金会館   国名:日本国  

    前報までの結果を踏まえて,座屈が発生するまでの過成長量と座屈モードを定量的に評価するために,胸廓付脊柱有限要素モデルの高精密化を計った.これまで円形であった椎体形状を標本を参考にして正確にモデル化した.特に,上下関節突起の関節面が運動に与える影響が大きいことを考慮して,上下関節突起の形状は詳細にモデル化した.その結果,5.8 % の過成長で側方彎曲モードが発生した.そのモードを詳細に観察すると臨床結果とよく一致したモード( Cobb 角 23°に対して 7°の回旋角)になっていることが確認された.

  342. 強度規準に基く形状最適化

    畔上秀幸, 下田昌利

    日本機械学会平成8年度材料力学部門講演会 

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    開催年月日: 1996年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:三重大学   国名:日本国  

    強度規準に基いた連続体の形状最適化問題は不適切性を有することおよびその回避策を示した.強度規準が強度指標の最大値で与えられるとき,強度の最大化問題は強度指標最大値の最小化問題となる.理論的考察に基けば,強度指標が最大となる点で形状勾配関数に特異性が現われる.通常,強度指標の最大値は境界に現われることから,強度の最大化問題は不適切性を有する.回避策として,lp ノルムと Kreisselmeier‐Steinhauser 関数を用いた定式化法を示した.後者を用いた解析結果は滑らかであった.

  343. 位相と形状最適化解析の統合

    畔上秀幸, 井原久, 下田昌利

    日本機械学会平成8年度材料力学部門講演会 

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    開催年月日: 1996年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:三重大学   国名:日本国  

    連続体の最適位相解析法と最適形状解析法を統合した最適形態解析システムを開発した.最適位相解析法には Bendsoe と Kikuchi によって提案された均質化法に基いた方法を用いた.形状最適化法には畔上によって提案された力法を用いた.この2つの方法を統合することによって位相を考慮した滑らかな境界形状を有する最適形態が解析できる.最適形態解析システムは汎用有限要素法プログラムを利用して開発した.自動車部品への適用結果は開発したシステムが有効かつ実用的であることを示した.

  344. 形状最適化問題における正則性の不足とその回復法

    畔上秀幸, 海津聰, 下田昌利, 片峯英次

    日本機械学会第2回最適化シンポジウム 

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    開催年月日: 1996年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢大学   国名:日本国  

    連続体や流れ場などの形状最適化問題は楕円型偏微分方程式の境界値問題の定義領域を設計対象にした位相固定の領域幾何形状最適化問題として一般化できる.本論文では,通常の領域最適化問題は理論的に導出される形状勾配関数を直接用いた勾配法を適用すると形状の滑らかさが失われていくことから十分な正則性を有しないことを示す.その改善法として滑らかさを保持しながら形状を修正していく平滑化勾配法を提案する.著者らが提案してきた力法は平滑化勾配法の一応用である.数値解析結果は理論を裏付ける結果を示した.

  345. 領域逆問題に関する一考察

    畔上秀幸

    日本機械学会平成8年度機械力学・計測制御講演会 

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    開催年月日: 1996年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡工業大学   国名:日本国  

    楕円形境界値問題が定義された領域形状を状態関数が指定した部分境界あるいは部分領域で指定した分布を持つように境界形状を同定する問題を2乗誤差積分最小化問題として定式化し,形状勾配関数(感度関数)を導出した.この問題を形状勾配関数を利用して直接勾配法で解く場合,解が十分な滑らかさを持たない.しかし,平滑化勾配法を考えれば十分な滑らかさを保証できる.その平滑化法はすでに領域最適化法として提案されてきた力法である.

  346. 最適化理論と構造設計 招待有り

    畔上秀幸

    日本機械学会東海支部第82回講習会「低コスト,省資源,高付加価値を目指した軽量化技術」 

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    開催年月日: 1996年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:名古屋通信ビル   国名:日本国  

    製品化を意図した形態最適化問題を解く標記技術を解説した.線形弾性問題の平均コンプライアンス最小化問題を例に挙げて,形状と形態の最適化問題の解法を説明した.形状最適化問題は速度法と力法を,形態最適化問題は均質化法と数値解法を解説した.解析例は自動車サスペンションアームの剛性最大化設計に対して,形状と形態最適化法を適用した結果を紹介した.

  347. An Approach to Solving Shape Optimization Problems and its Application to Mechanical Design 招待有り 国際会議

    Hideyuki Azegami, Masatoshi Shimoda, Hisashi Ihara, Eiji Katamine, Zhiqiang Wu

    The 26th Congress of the International Federation of Automotive Engineering Societies (FISITA 96) 

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    開催年月日: 1996年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:チェコ共和国  

  348. ポテンシャル場の形状同定解析

    片峯英次, 畔上秀幸, 山口正太郎, 小嶋雅美

    第1回日本計算工学会計算工学講演会 

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    開催年月日: 1996年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学   国名:日本国  

    ポテンシャル流れ場内の指定した部分領域においてポテンシャルや流速が指定した分布をもつようにポテンシャル流れ場の境界形状を決定する問題の解法を示した.目的汎関数には,それぞれの分布に関する規定分布との誤差積分を選んだ.Lagrange乗数法を用いて,それぞれの問題に対する形状勾配関数を理論的に導出した.解法には力法を適用した.提案した解法の有効性は解析例によって検証した.

  349. 強度規準に基づく連続体の境界形状設計

    下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    第1回日本計算工学会計算工学講演会 

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    開催年月日: 1996年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学   国名:日本国  

    連続体の応力制御を目的とし,応力分布が規定された連続体の形状決定問題の数値解法を提案した.目的汎関数として規定応力分布からの二乗誤差ノルムを導入し,応力分布を規定分布へコントロールする問題を扱った. Lagrange乗数法を用いて,体積制約を有する形状最適化問題として本問題を定式化した.物質導関数法と随伴変数を用いて形状勾配関数を理論的に導出し,力法に適用した.汎用有限要素コードを利用し,随伴方程式の簡便な解析法についても提示した.2次元の例題に適用し,応力制御のための本方法の有効性を示した.

  350. 変位分布が規定された線形弾性体形状の解析

    畔上秀幸, 下田昌利, 須貝康弘

    第1回日本計算工学会計算工学講演会 

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    開催年月日: 1996年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学   国名:日本国  

    連続体の境界形状を設計変数とするホモロガス変形問題の数値解析法について述べたものである.目的汎関数として目的変位分布からの二乗誤差ノルムを導入し,変位モードを目標分布へコントロールする問題を扱う.ラグランジュ乗数法を用いて,体積制約を有する形状最適化問題として本問題を定式化した.形状更新法には力法を適用した.本方法に基づくシステムを汎用有限要素コードを利用して構築した.2次元と3次元の例題に適用し,ホモロジー設計のための本方法の有効性と汎用性を示した.

  351. 領域最適化問題の正則性とその改善法

    畔上秀幸, 海津聰, 下田昌利, 片峯英次

    第1回日本計算工学会計算工学講演会 

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    開催年月日: 1996年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学   国名:日本国  

    連続体や流れ場,電磁場などの形状最適化問題は,楕円型偏微分方程式の境界値問題の定義領域を設計対象にした位相固定の領域幾何形状最適化問題として一般化できる.こ本論文では,簡単のために自己随伴な領域最適化問題を取り上げて,その問題が特別の制限を加えない限り正則ではないことを明らかにした.さらに,その領域最適化問題を初期形状と同一の位相に限定して解く合理的な改善法を提示した.最後にその平滑化法はすでに提案されてきた力法であることを示した.

  352. 位相‐形状最適化手法に基づく変位規定問題の数値解析法

    井原久, 下田昌利, 桜井俊明, 畔上秀幸

    自動車技術会1996年春季大会 

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    開催年月日: 1996年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:パシフィコ横浜   国名:日本国  

    ボールスタッド穴部やピストンコンロッド大端穴部など自動車機構部位における変形モードを制御し,その目標値に一致させる「ホモロガス変形」制御法を提案した.均質化理論に基づいて位相を最適化する数値解法及び力法に基づいて詳細形状を最適化する数値解法には,各々長所短所がある.そこで,双方をシステム的に組合せたホモロガス変形を検討した.その結果,ホモロガス変形問題を応答変位と規定変位との二乗誤差として定式化し,システムを構築できた.

  353. 位相を考慮した形状最適化手法による自動車部品の軽量化

    井原久, 下田昌利, 桜井俊明, 畔上秀幸

    日本機械学会第73期通常総会講演会 

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    開催年月日: 1996年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本大学   国名:日本国  

    本論文は,構造の位相最適化手法と形状最適化手法を組み合わせた軽量化システムについて述べた.本システムは位相最適化過程,形状処理過程,および形状最適化過程からなる.まず,位相最適化過程において,均質化法に基づく方法を用い,平均コンプライアンス最小化問題を解き,得られた形態をもとに形状処理過程において基本形状を作成する.最後に形状最適化過程において力法を用いて体積最小化問題を解き,位相を考慮した滑らかな軽量化形状を創生する.自動車部品の軽量化への適用例を通して,システムの実用性を示した.

  354. 定常熱伝導場の領域最適化解析(温度規定問題)

    片峯英次, 畔上秀幸, 小嶋雅美, 山口正太郎

    日本機械学会第73期通常総会講演会 

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    開催年月日: 1996年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本大学   国名:日本国  

    熱伝導場内の温度分布を規定する一つの逆問題に力法を適用した.力法は,領域変動に対する形状勾配関数を用いた分布系の勾配法によって導出される領域変動の支配方程式を,線形弾性問題の境界値問題に置き換えて解く領域最適化問題の解法として既に提案されている.本論文では,定常熱伝導場域内に温度分布を規定する領域を設けて,その領域内での温度分布二乗誤差を最小化する流れ場領域最適化問題を取り上げて形状勾配関数を導出した.さらに,汎用FEMコードを利用した解法を示し,提示した手法の有効性を解析例から確認した.

  355. 領域最適化問題の正則性とその改善法

    畔上秀幸, 海津聰, 片峯英次, 下田昌利

    日本機械学会第45期東海支部総会講演会 

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    開催年月日: 1996年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

    連続体や流れ場,電磁場などの形状最適化問題は,楕円型偏微分方程式の境界値問題の定義領域を設計対象にした位相固定の領域幾何形状最適化問題として一般化できる.この問題では領域変動を写像関数で与えて領域変動に対する目的汎関数の導関数(形状勾配関数)を理論的に導出できる.しかし,有限要素法モデルの節点自由度に対する形状勾配関数に比例した節点移動を繰り返せば波打ち現象が現われることが知られている.本報では,この問題の正則性を明確にし,その合理的な改善法がすでに提案されてきた力法であることを示した.

  356. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(胸廓モデルを用いた検討)

    村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫, 畔上秀幸, 林英和, 前久保義明

    第29回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 1995年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:サンケイホール(東京)   国名:日本国  

    第2報の後部支持組織の棘突起と横突起および靱帯を考慮した脊柱モデルをさらに改良し,胸郭を付加した脊柱有限要素モデルを構築し,過成長変形解析と座屈解析を行った.その結果,1~3次モードは適切な姿勢制御によって矯正可能であるが,4次の側屈2次モードは,胸部に胸部の姿勢を制御できる適当な筋が存在しないことから,姿勢制御だけでは矯正不可能であると考えられる.これらの考察から,胸椎型特発性側弯症の成因は胸椎の過成長による側屈2次の座屈現象であるとする仮説が有力となる.

  357. Domain Optimization Analysis of Linear Elastic Continua in Vibration Problems 国際会議

    Zhiqiang Wu, Hideyuki Azegami, Yuji Sogabe, Yutaka Arimitsu

    The Second China-Japan Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems 

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    開催年月日: 1995年10月 - 1995年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  358. Integrated Topology and Shape Optimization for Structural Design Using a General-Purpose FEM Code 国際会議

    Hisashi Ihara, Masatoshi Shimoda, Hideyuki Azegami, Toshiaki Sakurai

    The Second China-Japan Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems 

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    開催年月日: 1995年10月 - 1995年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  359. A Smooth Shape Optimization Technique for Continua and Flow Fields 国際会議

    Hideyuki Azegami, Masatoshi Shimoda, Eiji Katamine

    The Second China-Japan Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems 

     詳細を見る

    開催年月日: 1995年10月 - 1995年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  360. A Domain Optimization Technique for Elliptic Boundary Value Problems 国際会議

    Hideyuki Azegami, Masatoshi Shimoda, Eiji Katamine, Zhiqiang Wu

    The Fourth International Conference on Computer Aided Optimum Design of Structures (OPTI 95) 

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    開催年月日: 1995年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

    A numerical analysis technique is presented for solving optimization problems of geometrical domains in which elliptic boundary value problems are defined. Domain variation is formulated with a one-to-one mapping and its infinitesimal variation with a speed field as advocated by Zolesio. The sensitivity functions, which we call the shape gradient functions, of domain variation are derived using the Lagrange multiplier method or the adjoint method. By applying the gradient method in functional space with the shape gradient functions, we propose to analyze an optimal speed field as a displacement of a pseudo-elastic problem that is defined on the design domain and loaded with pseudo-distributed external force, or traction, in proportion to the shape gradient function. This technique is called the traction method because of the procedure used. Numerical results for several linear elastic problems and flow field problems are given.

  361. 汎用FEMコードを用いた構造の位相最適化と形状最適化の統合

    井原久, 下田昌利, 桜井俊明, 畔上秀幸

    日本機械学会第73期全国大会 

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    開催年月日: 1995年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州産業大学   国名:日本国  

    本研究は,汎用FEMコードを用いて位相最適化と形状最適化を統合することによる実用的な最適化システムの開発を目的としており,線形弾性体の平均コンプライアンス最小化問題を例に検討した.まず位相最適化として用いた均質化法に基づく方法と,形状最適化として用いた領域最適化問題の一解法である力法の感度について示し,次に両手法の統合化について示した.最後に自動車部品へ本システムを適用した例を通して,その効果と実用性について示した.

  362. 汎用FEMコードを利用したポテンシャル流れ場の領域最適化解析

    片峯英次, 畔上秀幸, 武川伸司, 山口正太郎

    日本機械学会第73期全国大会 

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    開催年月日: 1995年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州産業大学   国名:日本国  

    本論文では,ポテンシャル流れ場領域最適化問題に対して,汎用FEMコードを利用した解法を示した.この問題は,領域内部での流速を規定した一つの逆問題になっている.解法は力法を用いた.力法は,領域最適化手法の一つとして著者の一人よってすでに提案されている.感度解析には,ポテンシャル場のアナロジーに基づき熱伝導場解析コード,領域変動解析には構造解析コードを利用した.本手法の有効性を二次元問題に対する解析例によって示した.

  363. 振動物体の最適化に関する一考察

    畔上秀幸

    日本機械学会平成7年度機械力学・計測制御講演会 

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    開催年月日: 1995年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都立大学   国名:日本国  

    線形弾性連続体の固有振動モードおよび周波数応答変位振幅を目標の関数に近づくように形状を変更する問題における形状勾配密度関数(感度関数)を理論的に導出した.領域変動は速度法によって定式化した.目的汎関数は指定した表面における関数の2乗誤差積分によって与えた.形状勾配密度関数はLagrange乗関数法,あるいは随伴変関数法,を適用することによって導出した.導出された形状勾配密度関数が解析可能であることを示した.

  364. Domain Optimization Analyses of Flow Fields 国際会議

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami

    The International Conference on Computational Engineering Science 

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    開催年月日: 1995年7月 - 1995年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  365. Domain Optimization Analysis of Continua 国際会議

    Hideyuki Azegami, Masatoshi Shimoda, Zhiqiang Wu

    The International Conference on Computational Engineering Science (ICES95) 

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    開催年月日: 1995年7月 - 1995年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  366. Shape Optimization of Linear Elastic Structures Subject to Multiple Loading Conditions: A Traction Method Approach to Minimum Volume Design 国際会議

    Masatoshi Shimoda, Toshiaki Sakurai, Hideyuki Azegami

    The 1995 ASME Pressure Vessels and Piping Conference, JSME Co-Sponsorship 

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    開催年月日: 1995年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  367. 汎用FEMコードを利用した形態最適化解析

    畔上秀幸, 石原央之

    日本機械学会東海支部・精密工学会東海支部地方講演会 

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    開催年月日: 1995年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

    連続体の位相を含めた形態最適化問題を汎用 FEM コードを利用して解く方法を示した.ミクロ構造に対する均質化剛性値は熱応力解析モジュールを利用して解析できることを示した.形態最適化解析では,与えられたミクロ穴形状の大きさから計算される均質化剛性値と回転角を直交異方性材料のために設けられたユーザーインターフェースを利用して入力することによって状態方程式を解く方法を示した.

  368. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(胸廓モデルを用いた検討)

    畔上秀幸, 林英和, 村地俊二, 鬼頭純三, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    日本機械学会東海支部・精密工学会東海支部豊橋地方講演会 

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    開催年月日: 1995年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

    第2報の後部支持組織の棘突起と横突起および靱帯を考慮した脊柱モデルをさらに改良し,胸郭を付加した脊柱有限要素モデルを構築し,過成長変形解析と座屈解析を行った.その結果,1~3次モードは適切な姿勢制御によって矯正可能であるが,4次の側屈2次モードは,胸部に胸部の姿勢を制御できる適当な筋が存在しないことから,姿勢制御だけでは矯正不可能であると考えられる.これらの考察から,胸椎型特発性側弯症の成因は胸椎の過成長による側屈2次の座屈現象であるとする仮説が有力となる.

  369. 振動問題における線形弾性連続体領域最適化解析

    呉志強, 曽我部雄次, 畔上秀幸

    日本機械学会振動・音響新技術シンポジウム 

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    開催年月日: 1995年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:メルパルク HIROSHIMA   国名:日本国  

    線形弾性体の領域形状を設計変数にして,単一または複数の固有振動数を制約条件として,質量を最小化する問題に対する実用的な数値解析法と簡単な解析例を紹介した.本報告では,領域最適化問題の解法として著者らが提案してきた力法を用いた解析法を示した.最初に,力法及びそれに関係する速度法の理論を紹介した.その後で,問題の定式化と,各問題に対応する形状勾配関数を示した.最後に,これらの形状勾配関数を用いた力法が有効に機能することを,はり状2次元問題に対する解析例を通して示した.

  370. A Traction Method Approach to Shape Optimization of Linear Elastic Structures Subject to Multiple Loading Conditions 国際会議

    Masatoshi Shimoda, Toshiaki Sakurai, Hideyuki Azegami

    The Ninth International Conference on Vehicle Structural Mechanics and CAE, SAE 

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    開催年月日: 1995年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  371. 最適化法に関する最近の話題

    畔上秀幸

    日本機械学会第44期東海支部総会講演会 

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    開催年月日: 1995年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊田工業大学   国名:日本国  

    構造設計の分野を中心にして,最近注目されてきた最適化法の研究の動向を示唆していると思われる次の3つの話題を取り上げて,それらの意義について考察した.1)局所最適解だけでなく,全体最適解の探索が可能になってきた,2)最適の規準を構造全体の状態に対して定めた全体規準によって与えた場合の最適化から,局所の状態によって定めた局所規準を満たすことによる最適化の実現に関心が寄せられてきた,3)設計変数を有限個のパラメータに選んだ最適化問題の解法から,分布関数に選んだ問題の解法に関心が寄せられてきた.

  372. 境界要素法による線形弾性問題の領域最適化解析

    玉置勝敏, 畔上秀幸

    第44回応用力学連合講演会 

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    開催年月日: 1995年1月 - 1995年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議   国名:日本国  

    形状変動を写像関数によって表現する速度法を用いて定式化した,最適化問題の解法について検討した.既提案した力法を用い,数値解法に境界要素法を利用した.線形弾性体の平均コンプライアンスを最小化する領域形状最適化問題に対する解法として力法を紹介し,2次元平面応力問題での数値解析結果を示した.

  373. 力学構造形態の最適化技術

    畔上秀幸

    豊橋技術科学大学公開講座 

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    開催年月日: 1995年1月 - 1995年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

    機械や土木建築などの構造物を設計する技術者はその構造物に求められている機能と負荷荷重や材料特性などの力学的な制約を両立させるようにその構造物の形態を決定する作業を行っている。そのとき,技術者は通常,実験や有限要素法などを用いた CAE システムによる数値解析の結果を見ながら勘を頼りに構造変更を繰り返していくことになる。本講座では,この構造変更の作業を自動化することを目的にした数値解析技術について解説した。受講者がその技術の基礎になる理論を理解できるように力学と数学の基礎から解説した。

  374. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション

    畔上秀幸, 鈴木隆之, 村地俊二, 石田義人, 川上紀明, 牧野光倫

    日本機械学会・日本ME学会第4回バイオメカニクスカンファレンス 

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    開催年月日: 1995年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋商工会議所   国名:日本国  

    胸椎型特発性側彎症の成因を,急激な過成長による座屈現象であるとする篠田と村地 (1977) の鳥かご理論と Dickson ら (1984) の胸椎前方過成長の仮説に注目し,有限要素法による座屈シミュレーションを通してそれらの仮説の妥当性を評価することを目的とした.後部支持組織のきょく突起と横突起および靭帯を考慮した脊柱モデルを用いた過成長変形解析と座屈解析よって,最初に回旋座屈が発生するが,それらが拘束されたときに側屈座屈が発生し,その後の過成長あるいは後方のtetheringによって回旋が現れることを紹介した.

  375. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(第2報)

    村地俊二, 石田義人, 川上紀明, 畔上秀幸, 鈴木隆之, 牧野光倫, 藤岡克博, 荒尾和彦, 鬼頭浩史

    第28回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 1994年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神戸国際会議場   国名:日本国  

    第1報に続き,胸椎型特発性側彎症の成因を急激な過成長による座屈現象であるとする仮説を力学的見地から検討した.第1報の円柱モデルから後部支持組織の棘突起と横突起および靱帯を考慮した脊柱モデルに改良し,過成長変形解析と座屈解析を行った.その結果,最初に回旋座屈が発生するが,それらが拘束されたときに側屈座屈が発生し,その後の過成長あるいは後方の tethering によって回旋が現れることを紹介した.

  376. 特発性側彎症の成因に関する数値シミュレーション(第1報)

    村地俊二, 石田義人, 川上紀明, 畔上秀幸, 鈴木隆之, 牧野光倫, 藤岡克博, 荒尾和彦, 鬼頭浩史

    第28回日本側弯症学会 

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    開催年月日: 1994年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神戸国際会議場   国名:日本国  

    胸椎型特発性側彎症の成因を,急激な過成長による座屈現象であるとする仮説に関して歴史を振返り,数値シミュレーションによる検討の必要性を主張した.その主張を裏付けるために円柱モデルを用いた胸椎の成長に対応した変形解析を実施した.その結果,上端部の角度拘束を仮定すると側方に曲る座屈現象が現れることを紹介した.

  377. ポテンシャル流れ場の領域最適化解析

    片峯英次, 畔上秀幸

    日本機械学会第7回計算力学講演会 

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    開催年月日: 1994年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学   国名:日本国  

    ポテンシャル流れ場内の指定した部分領域でポテンシャルや流速が規定した分布を持つような形状を求める問題は流速を規定する一つの逆問題に力法を適用した.本論文では,ポテンシャル流れ場領域内に流速を規定する領域を設けて,その領域内での流速二乗誤差を最小化する流れ場領域最適化問題を取り上げ,形状勾配関数を導出し,それを用いた力法による解法を示した.本手法の有効性を解析例によって示した.

  378. 振動問題における領域最適化解析(力法によるアプローチ)

    呉志強, 畔上秀幸, 下田昌利, 桜井俊明

    日本機械学会第7回計算力学講演会 

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    開催年月日: 1994年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学   国名:日本国  

    線形弾性体の領域形状を設計変数にして,複数の振動固有値(固有振動数の2乗)を目標値に向けて移動する問題および特定された調和加振の下でのひずみエネルギー,運動エネルギー,コンプライアンスの絶対値を最小化する問題に対する実用的な数値解析法と簡単な解析例を紹介した.本報告では,領域最適化問題の解法として著者らが提案してきた力法を用いた解析法を示した.最初に,力法を紹介し,その後で,問題の定式化と,力法で使われる形状勾配関数を示した.最後に,はり状2次元問題に対する解析例を示した.

  379. 境界要素法による線形弾性問題の領域最適化解析(力法によるアプローチ)

    玉置勝敏, 畔上秀幸

    日本機械学会平成6年度材料力学部門講演会 

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    開催年月日: 1994年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学   国名:日本国  

    線形弾性体の形状最適化問題に対する数値解法を紹介した.扱われた問題は平均コンプライアンス最小化問題である.問題の定式化には速度法が使われた.本報で紹介する方法は力法を基にした.力法は勾配法に基いて領域変動量を解析する方法である.形状勾配関数は速度法に基いて理論的に導出される.力法では領域変動(あるいは速度場)を,形状勾配関数が疑似弾性問題の外力と仮定されたときの変位場として解析する.本報では弾性変位と領域変動の両方の数値解析に境界要素法を使用した.平面問題に対する解析結果は良好であった.

  380. 複数荷重を考慮した線形弾性体の多目的形状最適化

    下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    日本機械学会第72期全国大会 

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    開催年月日: 1994年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道大学   国名:日本国  

    本論文は線形弾性体の多目的形状最適化の数値解析法について述べた.体積制約を有する多負荷平均コンプライアンス最小化問題を扱った.提案する方法は領域最適化問題の解法として提案されている力法に基づいている.力法では領域変動量を表す速度場を線形弾性体の変位場に置き換えて求める.多目的汎関数をスカラー化するため,重み係数法を用いた.数値解析は汎用有限要素コードを用いて実行した.本方法を2次元と3次元の多連結問題に適用し,パレート最適形状を求める本方法の有効性と実用性を示した.

  381. 領域最適化問題の解法

    畔上秀幸, 呉志強, 下田昌利

    第43回応用力学連合講演会 

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    開催年月日: 1994年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議   国名:日本国  

    連続体や流れ場,電磁場などの領域最適化問題の中で最も基本的な問題は,楕円型線形偏微分方程式の境界値問題における領域の境界形状を設計変数にして,目的とする汎関数が最小となるように境界形状を決定する問題である.その一つの解法として,領域を線形弾性連続体と仮定して,境界または領域に形状勾配関数に比例した力を作用させたときの変位場を速度場と見なして数値解析する方法を示した.

  382. 流れ場の領域最適化解析

    片峯英次, 畔上秀幸

    第43回応用力学連合講演会 

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    開催年月日: 1994年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:日本学術会議   国名:日本国  

    表面力法を用いて流れ場の領域最適化解析を試みた.本報では,粘性によって散逸するエネルギーを目的関数に設定し,それが最小となるような任意の境界条件に対する流れ場領域を決定する問題に対して,解析する方法を簡単に紹介し, Stokes 流れの解析結果について述べた.具体的な流れ場は,曲管および流路中に置かれた物体の二次元定常流れであった.

  383. 汎用FEM コードを利用した領域最適化問題の数値解法

    下田昌利, 畔上秀幸, 桜井俊明

    日本機械学会第6回計算力学講演会 

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    開催年月日: 1993年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:仙台国際センター   国名:日本国  

    境界値問題における領域の境界形状を設計変数とし,目的汎関数を最小とする領域最適化問題の数値解析方法として表面力法と呼ばれる方法が畔上により提案されている.本論文ではこれを汎用FEMコードを用いて簡便に実行する方法について提案した.具体的には形状感度に応じた法線方向表面力を静水圧荷重として設計境界に与えた.線形弾性体のコンプライアンス最小化問題について二次元コンロッドと三次元片持はりの計算例を通して方法の有効性を示した.

  384. 流れ場の領域最適化解析(ストークス流れの場合)

    片峯英次, 沖津昭慶, 畔上秀幸

    日本機械学会第71期全国大会 

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    開催年月日: 1993年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:広島大学   国名:日本国  

    本論文では,粘性によって散逸するエネルギーを目的関数に設定し,それが最小となるような任意の境界条件に対する流れ場領域を決定する問題に対して,解析する方法とその結果について簡単に紹介した.本手法では,流れ場解析と形状変化解析を有限要素法を用いて繰り返すことによって達成できる.流れ場解析では形状感度関数の分布が出力され,形状変化解析ではその分布を入力し設計境界の法線方向にその大きさに比例した引張力を作用させたときの形状変化を出力する.本手法の有効性がストークス流れの数値解で確認した.

  385. 領域最適化理論とその構造最適設計への応用 招待有り

    畔上秀幸

    日本機械学会講習会「新しい最適化手法とその応用」 

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    開催年月日: 1993年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:化学会館   国名:日本国  

    連続体や流れ場,電磁場などの領域最適化問題は,偏微分方程式と境界条件が支配する領域の境界形状を最適化する問題として一般化することができる.その中で最も基本的な問題は,楕円型線形偏微分方程式の境界値問題における領域の境界形状を設計変数にして,目的とするある汎関数が最小となるように境界形状を決定する問題である.本稿では,楕円型境界値問題の領域最適化問題に対する一つの解法を提案した.その解法は関数空間の勾配法を応用した方法である.

  386. 領域最適化問題とその解法

    畔上秀幸

    日本機械学会第70期通常総会 

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    開催年月日: 1993年3月 - 1993年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都立大学   国名:日本国  

    領域最適化問題に対する数学理論と数値解析法を紹介した.境界移動問題を設計境界の変動を記述する法線ベクトルの大きさとして定義された連続関数を用いて定式化した.数学理論を説明するために線形弾性体のコンプライアンス最小化問題が例に挙げて,最適の必要条件から形状感度関数を導出した.数値解法の一般形を関数空間における勾配法から求めた.実際的な方法の一つとして,形状感度関数に比例した表面力によって形状を変化させる表面力法を示した.著者提案の成長ひずみ法は,表面力法の近似法として説明される.

  387. 連続体形状の最適化 招待有り

    畔上秀幸

    日本機械学会講習会「動システムの設計と最適化に関する先端技術」 

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    開催年月日: 1993年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京工業大学   国名:日本国  

    連続体や流れ場などの領域の形状が設計変数になった場合の最適化問題は寸法最適化問題とは区別され,分布系の最適化問題の一つとして位置付けることができる.本稿では,形状変動を境界の法線方向への移動量を与える境界上で定義された関数で記述することにして線形弾性体のコンプライアンス最小化問題を定式化し,Lagrange 乗数法を適用することによって形状感度なるものが導出できることを示した.また,その感度を表面力として作用させることによって形状を変動させると目的の最適化が達成できることを解析例を挙げて示した.

  388. Shape Optimization Analysis of Flow Field by the Growth-Strain Method 国際会議

    Eiji Katamine, Hideyuki Azegami

    The International Conference on Computational Engineering Science 

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    開催年月日: 1992年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:ホンコン(香港)特別行政区  

  389. Shape Optimization of Solid Structures Using the Growth-Strain Method: Application to Chassis Components 国際会議

    Masatoshi Shimoda, Hideyuki Azegami, Toshiaki Sakurai, Yusuke Kondo

    The Eighth International Conference on Vehicle Structural Mechanics and CAE, SAE 

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    開催年月日: 1992年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  390. 成長ひずみ法によるソリッド体の形状最適化

    下田昌利, 桜井俊明, 近藤祐輔, 畔上秀幸

    日本機械学会第1回設計工学・システム部門講演会 

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    開催年月日: 1992年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:川崎産業振興会館   国名:日本国  

    自動車のシャシ部品等のソリッド体の形状最適化解析について述べた.強度向上,及び軽量化を目的とした線形弾性問題の形状最適化を扱った.最適化手法としては体積ひずみの発生により形状を変える手法として提案されている成長ひずみ法を用い,それに基づくシステムの開発を行った.本手法の有効性を確認するための片持ちはりの計算例と実際のサスペンションアームの計算例を示した.結果として,シャシ部品の強度向上及び軽量化された形状が得られ,ソリッド体に対する本システムの実用性,有効性を確認した.

  391. 振動問題における形状最適化解析(成長ひずみ法による試み)

    呉志強, 高見昭康, 畔上秀幸

    日本機械学会平成3年度材料力学部門 

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    開催年月日: 1991年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢大学工学部   国名:日本国  

    成長ひずみ法は体積ひずみが発生したときの変形を有限要素法を利用して解析していく形状最適化法として開発されてきた.本論文では連続体が正規モードで自由振動する場合にポテンシャルエネルギーあるいは固有振動数を体積一定の下で最大化させるための定式化を提示した.その定式化は,変位振幅時のひずみエネルギー密度と速度振幅時の運動エネルギー密度の差を振動ポテンシャルエネルギー密度と名付けると,この振動ポテンシャルエネルギー密度を基準に体積ひずみを発生させる方法である.片持ちはりと両端固定ばりの解析例を示した.

  392. 流路の形状最適化解析(成長ひずみ法による試み)

    片峯英次, 沖津昭慶, 畔上秀幸, 大山勝矢

    日本機械学会第69期全国大会 

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    開催年月日: 1991年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

    熱になって散逸するエネルギーが最小となるような粘性流体の定常流れ場の最適形状を解析するための一つの方法を提案した.成長ひずみ法は,膨張と収縮の体積ひずみが発生したときの変形を,有限要素法によって解析する方法としてすでに提案されている.本解析では,散逸エネルギー密度を体積ひずみの発生基準においた場合の成長ひずみ法を定式化し,その方法を2次元の拡大管に適用した.その結果,散逸エネルギー密度は均一化し,全散逸エネルギーが最小化した滑らかな流路形状が得られた.

  393. 成長ひずみ法における成長則の改善

    呉志強, 高見昭康, 下田昌利, 畔上秀幸

    日本機械学会第69期全国大会 

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    開催年月日: 1991年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

    成長ひずみ法は均一化を目指すパラメータの関数として体積ひずみが発生したときの変形を有限要素法を利用して解析していく形状最適化法として開発されてきた.体積ひずみの発生則にしきい値を導入すると,従来の定式化では形状が収束しなかった孔の問題で対しても,形状が収束するようになることを紹介した.しきい値は,零を初期値にして,体積一定下で均一化パラメータの最大値が増加したとき,あるいはその逆のときに漸増される.そこで体積あるいは均一化パラメータの最大値を一定に保つ方法についても同時に紹介した.

  394. Shape Analysis for Stiffness Maximization by the Growth-Strain Method 国際会議

    Hideyuki Azegami, Akiyoshi Okitsu, Akiyasu Takami

    The International Conference on Computational Engineering Science (ICES91) 

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    開催年月日: 1991年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:オーストラリア連邦  

  395. 振動モード解析

    畔上秀幸

    豊橋技術科学大学公開講座 

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    開催年月日: 1990年12月 - 1996年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

    振動モード解析は, 汎用システムが普及して, 加振実験によって簡単に振動モードのアニメーションが得られるようになったことから, 振動や騒音に携わる技術者にとって今や最も効果的な解析ツールの一つとなった。本研修では, 振動解析を始めようとしている技術者を対象にして, 振動工学の基礎からモード解析の原理を解説し,実習を通して習得することを目指した。 (平成 2年度,平成 3年度,平成 4年度実施)

  396. 成長ひずみ法による3次元形状の最適化解析(主応力方向に自由度を有した体積ひずみ発生則の提案)

    高見昭康, 沖津昭慶, 畔上秀幸

    日本機械学会平成2年度材料力学部門講演会 

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    開催年月日: 1990年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

    成長ひずみ法は体積ひずみの湧き出しと吸い込みによる形状最適化法として提案されてきた.そこで考慮されてきた最適の規準は,主にミーゼス規準に対する強度と,剛性であった.本論文では,最大主応力規準に対する強度を最適の規準にした場合の体積ひずみ発生則を示した.これまでの発生則と異なる点は,主応力が応力テンソルの主軸系で定義されていることから,応力テンソルの主軸系に沿って自由度を有する体積ひずみを考えた点である.解析例は,2次元の片持ちはりと柱問題のほかに,3次元の片持ちはり問題に対して示した.

  397. 形状最適化のための成長ひずみ法

    畔上秀幸

    平成2年度東京大学生産技術研究所,長岡技術科学大学及び豊橋技術科学大学との間における研究会議 

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    開催年月日: 1990年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学生産技術研究所   国名:日本国  

    無駄のない形状を簡単な方法で求められないか, ということをテーマにして検討した.本論文では, その方法の一つとして, 物質の湧き出しと吸い込みによって形状を変化させていく成長ひずみ法なる方法を紹介した. その変形解析には有限要素法が用いられる. その方法がどんな考え方に基づいて生まれたか, それから有限要素法を用いてその変形がどのように解析されるか, どんな法則に従って物質を湧き出させればよいかについて紹介した.

  398. 汎用FEM プログラムを利用した成長ひずみ法による3次元形状最適化解析

    榧木毅, 畔上秀幸, 沖津昭慶, 阿部俊朗, 島森朝生

    日本機械学会第3回計算力学講演会 

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    開催年月日: 1990年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京理科大学   国名:日本国  

    成長ひずみ法は体積ひずみの湧き出しと吸収によって形状を改善していく方法として提案されてきた.本論文では,汎用の有限要素法解析プログラムを利用すれば,この方法による3次元物体の形状最適化解析が容易に行えることを紹介した.成長解析は熱応力解析の機能を利用して行われた.解析例は2つ紹介された.3次元片持ちはりと3次元フックの問題である.両解析結果とも,一回の成長解析で十分な形状改善が行われたことを示した.

  399. 成長ひずみ法による有限要素メッシュの最適化

    木田朗, 畔上秀幸, 沖津昭慶

    日本機械学会第3回計算力学講演会 

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    開催年月日: 1990年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京理科大学   国名:日本国  

    成長ひずみ法は形状改善法の一つとして提案されてきた.本論文ではその方法が有限要素メッシュの改善にも適用できることを紹介した.解析方法は応力解析,誤差解析,成長解析を繰返す方法である.成長解析では体積ひずみが誤差エネルギ(誤差応力によるひずみエネルギ)の関数として発生され,外形状は拘束される.本法の有効性は円孔をもつ無限平板の一様引張問題への適用を通して確認された.本法を特異応力場を含んだ矩形孔をもつ矩形平板の一様引張問題に適用した場合も良好な結果が得られた.

  400. 成長ひずみ法による円筒コイルばねの素線断面形状解析

    片峯英次, 畔上秀幸, 沖津昭慶, 今泉敏幸

    日本機械学会第67期通常総会 

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    開催年月日: 1990年3月 - 1990年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:上智大学   国名:日本国  

    円筒コイルばねの最適素線断面形状を成長ひずみ法によって解析した.本解析ではコイルのピッチ角は無視された.成長変形はコイル一巻を軸対称リングと仮定して自由拘束の下で解析した.体積ひずみはひずみエネルギー密度を基準にして,断面内の体積変化が周方向で吸収されるように発生した.その結果,成長開始のばね指数に依存しない質量改善比の収束曲線とそれに対応した断面形状を得た.その断面形状は外側に尖った卵形であった.

  401. 逆変分原理に基礎をおく成長ひずみ法

    畔上秀幸

    日本機械学会第2回計算力学講演会 

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    開催年月日: 1989年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京理科大学   国名:日本国  

    著者は先に体積ひずみの発生による平等強さ形状の解析法(成長ひずみ法)を提案した.この方法をポテンシャルエネルギ最小形状(最大剛性形状)の解析に対しても適用できるように定式化を改めた.最初にポテンシャルエネルギ最小化の基礎理論である逆変分原理を成長変位を導入して改良し,そこからポテンシャルエネルギ密度均一条件を導出した.次にポテンシャルエネルギ密度を成長の指標とおく成長ひずみ法を,体積ひずみと実際に発生する成長ひずみの二乗誤差を最小にする条件で定式化した.

  402. 成長ひずみ法による平等強さ形状の解析(定常振動問題への適用)

    畔上秀幸, 荻原忠, 高見昭康

    日本機械学会第2回計算力学講演会 

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    開催年月日: 1989年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京理科大学   国名:日本国  

    著者の一人によってすでに提案されている有限要素法を用いた平等強さ形状の解析法(成長ひずみ法)を,定常振動に適用した場合の有効性を基本的な2つの問題の解析例によって示した.設定された問題はどちらも先端に非構造質量のある片持ちはりを対象にして,一方は1次の正規モードで自由振動している場合,他方は先端に固定周波数で調和励振されている場合を想定した.前者の場合は形状が単調に収束した.後者は形状変化に伴う各モードの寄与率の変化によって形状は変化したが強度指標の相当応力の最大値や質量などは単調に収束した.

  403. Variance Evaluation and Optimization of Modal Parameters and an Application to an Outboard Motor 国際会議

    Hidetaka Kobayashi, Hideyuki Azegami, Akiyoshi Okitsu

    Small Engine Technology Conference, SAE 

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    開催年月日: 1989年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  404. An Adaptive Growth Method for Shape Refinement 国際会議

    Hideyuki Azegami, Akiyoshi Okitsu, Tadashi Ogihara, Akiyasu Takami

    The 1989 ASME Pressure Vessels and Piping Conference, JSME Co-Sponsorship 

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    開催年月日: 1989年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  405. Fracture Resistance by CED (Crack Energy Density) of Stably Growing Crack under Plane Strain Condition 国際会議

    O Heon Kwon, Hideyuki Azegami, Katsuhiko Watanabe

    The 3rd Conference of Asian Pacific Congress on Strength Evaluation (APCS-89) 

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    開催年月日: 1989年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  406. 成長の構成則を用いた形状最適化手法の提案(動的弾性体の場合)

    荻原忠, 畔上秀幸, 沖津昭慶

    日本機械学会第66期全国大会 

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    開催年月日: 1988年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学   国名:日本国  

    強度の均一化を最適化の規準とした場合の汎用的な形状最適化手法を新たに提案した.前報で静的弾性体の場合の提案を行ったが,本報ではその方法を動的な問題に対して適用する場合の取り組み方を示し,片持ちはりの1次固有モードに注目した場合の解析結果を通して本手法が有効である可能性を示した.提案する方法は応力解析と成長の構成則を用いた成長増分解析を繰り返すことにより平等強さの形状を解析するものであり,動的な問題の場合は応力解析が振動モードや各種応答解析を通して行われることになる.

  407. 実験モード解析によるモーダルパラメータの分散評価とそれに基づく精度の最適化

    畔上秀幸, 沖津昭慶, 野田英一, 小林秀孝

    日本機械学会第951回講演会 

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    開催年月日: 1988年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学   国名:日本国  

    実験モード解析の1自由度法に分類される新しいモードパラメータ同定法を提案した.この方法は,指数ウィンドウを単位インパルス応答にかけた場合の伝達関数と,かけない場合の伝達関数の複素数の比から,固有振動数とモード減衰比を同定しようとするものであり,その特徴は,従来の方法がいずれも FFT アナライザを用いた場合のように,伝達関数が離散的で周波数分解能が悪い場合には同定困難であったのに対して,伝達関数が離散的で共振周波数付近に,1つしか測定点が無い場合でも同定可能である.

  408. 指数ウィンドウを用いたモードパラメータ同定法の提案

    畔上秀幸, 沖津昭慶, 備前和之

    日本機械学会東海支部・精密工学会東海支部浜松地方講演会 

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    開催年月日: 1988年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:静岡大学   国名:日本国  

    振動の数学モデルから定義されるモードパラメータを実験結果から同定する実験モード解析において,本論文では,指数ウィンドウを用いた一自由度法を提案した.その方法は測定された伝達関数を逆フーリエ変換することによって単位インパルス応答を求め,それに指数ウィンドウをかけた場合とかけない場合の共振周波数付近における伝達関数の比を求め,その比を用いて固有振動数とモード減衰比を計算する方法である.この方法の有効性は簡単なはりの実験結果を用いて示された.

  409. 適応成長解析による形状最適化法

    畔上秀幸, 沖津昭慶, 高見昭康

    日本鋼構造協会第12回構造工学における数値解析法シンポジウム 

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    開催年月日: 1988年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京   国名:日本国  

    生体システムに学び,通常の弾性解析とそれによって得られた応力に感応して膨張と収縮が発生する成長の構成則を用いた成長増分解析を初期応力法によって繰り返すことにより平等強さの形状を解析する手法を示した.著者らの発想は,もし構造物が木や骨といった生体のように応力に感応して膨張と収縮をしたならば,その形状は木や骨のように平等強さの形状になるのではないかということである.平面ひずみの場合の重力と圧縮力が作用した柱と先端にせん断力が作用した片持ちはりの解析例を紹介した.

  410. 成長の構成則を用いた形状最適化手法

    畔上秀幸, 沖津昭慶, 高見昭康

    日本シミュレーション学会第7回シミュレーション・テクノロジー・コンファレンス 

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    開催年月日: 1988年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪科学技術センター   国名:日本国  

    弾性解析と木や骨の適用性に学んだ成長の構成則を用いた成長増分解析を繰り返すことにより平等強さの形状を解析する方法を提案し,平面ひずみ問題の解析例に適用してその有効性を示した.なお8節点アイソパラメトリック要素を使用し,最大主応力規準を用い,成長増分比を5%と設定し,初期の目的の体積平均によって基準応力を与えた.

  411. 成長の構成則を用いた形状最適化手法の提案(静的弾性体の場合)

    畔上秀幸, 高見昭康

    日本機械学会第65期通常総会 

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    開催年月日: 1988年3月 - 1988年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央大学   国名:日本国  

    有限要素法を用いた通常の弾性解析とそれによって得られた強度を表す目的応力に対して設計応力を基準にして膨張と収縮の体積ひずみ増分が発生する成長の構成則を用いた成長増分解析を繰り返すことにより,平等強さに近い静的弾性体の形状を解析する手法を提案する.成長増分解析には初期応力法が用いられた.提案した方法の有効性は平面ひずみを仮定した重力だけを受ける柱と先端にせん断力を受ける梁の解析結果によって確認された.

  412. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価 (第5報 き裂先端開口変位,開口角による評価との比較)

    畔上秀幸, 渡邊勝彦, 平野八州男

    日本機械学会東海支部・精密工学会東海支部豊橋地方講演会 

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    開催年月日: 1986年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

    本論文では,第2・3報で実施した延性破壊実験と同一条件下で薄板延性き裂安定成長実験を実施し,き裂成長開始時のき裂先端開口変位および十分なき裂成長を経た後も有効とされているき裂先端開口角による破壊抵抗を評価した.その結果と第2・3報で得られたき裂エネルギー密度による破壊抵抗の評価結果との比較により,き裂エネルギー密度による破壊抵抗の妥当性を示した.

  413. Study on Crack Parameters to Express Stable Crack Growth Behavior of Thin Plate 国際会議

    Hideyuki Azegami, Katsuhiko Watanabe

    The 2nd Conference of Asian-Pacific Congress on Strength Evaluation (APCS-86) 

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    開催年月日: 1986年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:大韓民国  

  414. Analyses of Elastic-Plastic and Creep Crack Parameters by the Crack Model Considering the Discontinuity in the Cracked Plane 国際会議

    Katsuhiko Watanabe, Hideyuki Azegami, Yutaka Sato

    The International Conference on Computational Mechanics 

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    開催年月日: 1986年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  415. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価(第3報 薄板延性き裂破壊抵抗の板厚効果)

    渡辺勝彦, 畔上秀幸, 平野八州男

    日本機械学会第63期通常総会 

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    開催年月日: 1986年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学   国名:日本国  

    き裂安定成長実験を板厚を変えて行って,第1,2報までに確立した方法によりき裂エネルギ密度破壊抵抗の評価を行い,破壊抵抗に与える板厚効果について検討した.き裂成長開始時の引裂破壊が支配的な破壊様式に対応したき裂先端のき裂エネルギ密度は板厚の減少に伴って減少する傾向があった.

  416. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価(第4報 J 積分による評価との比較)

    渡辺勝彦, 畔上秀幸, 平野八州男

    日本機械学会第63期通常総会 

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    開催年月日: 1986年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学   国名:日本国  

    第1報で得られている荷重‐成長き裂長さ‐荷重点変位の関係に基づいてJ積分による破壊抵抗を評価し,それらの比較により第2,3報で評価したき裂エネルギ密度による破壊抵抗の有効性を実証した.

  417. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価(第1報 基本関係の導出と評価方法の提案)

    渡辺勝彦, 畔上秀幸

    日本機械学会第935回講演会 

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    開催年月日: 1985年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学   国名:日本国  

    基本となる荷重,荷重点変位などき裂エネルギ密度との関係を導出し,それに基づき適用範囲になんら制限が無くかつ荷重,荷重点変位と言った全体挙動を反映する力学量だけでその評価を可能とするき裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価法を提案した.

  418. き裂エネルギ密度による安定成長き裂の破壊抵抗評価(第2報 薄板延性き裂への適用)

    渡辺勝彦, 畔上秀幸, 平野八州男

    日本機械学会第935回講演会 

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    開催年月日: 1985年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気通信大学   国名:日本国  

    第1報で提案した方法を薄板延性き裂への適用を試みた.すなわち薄板延性き裂の安定成長実験に基づき実際にき裂エネルギ密度による破壊抵抗の評価を試み,得られた破壊抵抗と破壊様式との対応およびき裂材形状や負荷様式の影響などについて検討した.その結果,提案した破壊抵抗評価法は有効かつ妥当なものと判断した.

  419. き裂エネルギ密度に基づくき裂の安定・不安定クライテリオンの提案と従来のクライテリオンの物理的位置付け

    渡辺勝彦, 畔上秀幸

    日本機械学会第60期全国大会 

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    開催年月日: 1982年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:関西大学   国名:日本国  

    き裂の安定・不安定に関して小規模降伏を伴うき裂から大規模降伏を伴うき裂にまで有効なクライテリオンとしてき裂エネルギ密度の観点からTε(T*ε)クライテリオンを新たに提案し,従来のクライテリオンの物理的意味を明らかにすると共にTεクライテリオンを軸としてそれらが統一的には握できることを示した.

  420. き裂エネルギー密度の観点からみたTJクライテリオンの物理的意味について

    渡邊勝彦, 畔上秀幸

    日本機械学会第59期通常総会講演会 

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    開催年月日: 1982年3月 - 1982年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:千葉工業大学   国名:日本国  

    先に物理的意味が明確なき裂の安定・不安定に関するクライテリアとしてき裂エネルギー密度の概念に基くεcクライテリアを提案した.本論文はそれに続くものとして特に延性材料において物理的意味が明確ではないがその有効性が注目されているTJクライテリアとこのεcクライテリアとの関係を明らかにすることによってTJクライテリアの物理的意味について考察を行ったものである.

  421. き裂エネルギー密度の観点からみたき裂の安定・不安定条件の提案と若干の検討

    渡邊勝彦, 畔上秀幸

    日本機械学会第59期全国大会 

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    開催年月日: 1981年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学   国名:日本国  

    き裂進展挙動の安定・不安定の問題は脆性破壊に対してはエネルギーバランスの理論に基いたエネルギー解放率抵抗曲線による評価が有効とされてきた.本論文では,先に渡邊によって提案されたき裂エネルギー密度の観点から小規模降伏を伴うき裂から大規模降伏を伴うき裂にまで有効なクライテリオンとしてき裂エネルギー密度抵抗曲線に基くクライテリオンを提案し,き裂エネルギー密度抵抗曲線と荷重-変位曲線の関係を明らかにした.

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共同研究・競争的資金等の研究課題 14

  1. スポーツシューズの形状最適化に関する研究

    2017年12月 - 2018年12月

    国内共同研究 

    野々川舞

  2. 産業活用に向けた形状最適化理論の応用

    2017年5月 - 2018年3月

    国内共同研究 

    佐竹正義,大塚秀樹

  3. 医用画像データに基づく嚥下の物理シミュレーション法の開発

    2016年4月 - 2018年3月

    国内共同研究 

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    嚥下のバイオメカニクス解明のための生体器官の逆運動解析法および形状最適化法を開発する.

  4. 並列計算機環境における形状最適化機能の研究開発

    2014年4月 - 現在

    国内共同研究 

  5. 電磁気分野への形状最適化理論の応用

    2012年10月 - 2017年3月

    学内共同研究 

      詳細を見る

    名古屋大学大学院情報科学研究科複雑系科学専攻の畔上教授と共同し、電磁気分野での形状最適化理論の研究・開発を行う。株式会社日本自動車部品総合研究所で開発している電子デバイスを最適化対象の題材として用い、畔上教授が研究されている形状最適化の理論を適用し、計算方法を開発し、性能を最大化する形状を導出する。

  6. 操舵時の上腕挙動シミュレーションのためのアルゴリズム開発

    2012年6月 - 2013年3月

    国内共同研究 

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    車両操安定性の評価および設計を可能とする計算機シミュレーションシステムの要素技術開発として,本共同研究ではヒトのセンサ-アクチュエータ特性を考慮したドライバモデルの構築を行う.実施内容は,名古屋大学畔上研究室と共同で,与えられた操舵動作を実現できる上肢筋張力の算出アルゴリズムの提案および検証を行う.ドライバの操舵動作の自由度に対して筋張力の自由度が高い不良設定問題となるため,筋走行より決定される制約条件下のもと評価関数を最小とする解より筋張力を求める.さらに筋電位データとの比較検証によって,ヒトの身体制御を再現可能な評価関数を提案する.

  7. 鋳造要件を考慮した構造部材の形状最適化

    2009年10月 - 2010年3月

    国内共同研究 

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    これまで、自動車用サスペンション部品の最適形状を求めようと、既存ソフトウェアを用いた検討を行ってきた。しかし、製造上の観点、とりわけ鋳造にて製品を製造する際の鋳造要件を考えた場合、その要件を考慮した最適な形状を得ることが現状ではできない。原因として、既存のソフトウェアで考慮できる製造要件は、厚さや型抜き方向のみであり、実際の製品設計で問題となりうる鋳巣(引け巣)を考慮した最適化解析が得られない点が上げられる。これを受け、この鋳造要件を考慮した最適化理論を定式化し、その結果を元に形状最適化解析を行うことができれば、上記問題を解決できると考えた。本研究は、上記目的のために、理論の構築部分を名古屋大学へ依頼するものである。

  8. 楽器の設計および製作における形状最適化理論の適用評価

    2008年8月 - 2009年3月

    国内