随伴変数法による配管形状最適化

Pipe shape optimization by 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

工業用プラントの流体が流れる配管内では、構造物に負荷する内圧により構造物の振動が生じる。設計者はその都度、長年の経験に基づいて最善の設計方法を選択し、流体振動の抑制に努めてきた。しかし、その発生メカニズムを的確に把握することが難しい場合が多いため、対策が困難な場合がある。本研究では配管の振動や減肉を引き起こす表面力を低下する最適形状を構築することを目的とする。従来以上にロバストな曲がり管を構築するため、随伴変数法による形状最適化手法を用いることで、構造物の表面力を低減する配管形状を構築した。初期形状と比較して曲がり部が丸みを帯びた最適な形状を構築することで評価関数を低減した。

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