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平成の構造最適化を振り返る: 形状最適化·トポロジー最適化の発展

机译：平成の構造最適化を振り返る: 形状最適化·トポロジー最適化の発展

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構造最適化は，物理現象を表現可能な数理モデルと数学的な最適化手法により，体積などの物理的条件を示す幾つかの制約の下，目的とした性能を最大限発揮できる形状構造を求める方法である．構造最適化を歴史的発展の順番に分類すれば，寸法最適化，形状最適化，トポロジー最適化となる．寸法最適化は，形状を表現する寸法を構造最適化の変数である設計変数として，最適化を図る．形状最適化は，対象とする構造の外形形状を自由に移動させて最適構造を得る．寸法最適化と比較すれば，はるかに自由度が高いため，より高性能な最適構造を得られる．しかしながら，この方法では，対象とする構造の中に穴を設けるなどの構造の形態を変更することはできない．これに対してトポロジー最適化は，外形形状と形態の変化を可能とする最も自由度の高い方法である．その基本的な考え方は，構造最適化問題を材料分布問題に置き換えることにある．

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