随伴変数法による形状最適化技術

Shape optimization technique using adjoint variable method

篠原 主勲; 奥田 洋司*; 伊東 聰*; 中島 憲宏  ; 井田 真人

Shinohara, Kazunori; Okuda, Hiroshi*; Ito, Satoshi*; Nakajima, Norihiro; Ida, Masato

複雑な形状を持つ原子力配管の最適化を目指して、時々刻々と変化していく非定常状態の流れ場での随伴変数法を定式化する。その手法を用い、ラグランジュ関数から導出された状態方程式(連続の式,ナビエ・ストークス方程式)による状態流(流体の流れ)から、随伴方程式による随伴流を発生させることで、全節点上の随伴変数を計算する。その随伴変数を用いて微小領域での感度を計算することで複雑な形状に対しても適用可能な形状最適化アルゴリズムを開発する。開発期間を短縮するため、有限要素法に基づくプログラムライブラリ、HPC-MWを利用する。解像度が異なる3種類のメッシュを用いることで有限要素法による感度解析の計算精度を比較検討する。

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