【PC演習付】トポロジー最適化の基礎と実践および3Dプリンティングでの活用法

トポロジー最適化の特徴・原理、PC演習による実践、
得手不得手・注意点、3Dプリンティングでの活用など


製造業における様々な活用が期待されているトポロジー最適化。
その基礎から学習用プログラムによるPC演習、活用の注意点、
3Dプリンティングにおける活用法まで詳しく解説します。
・トポロジー最適化を研究開発で活用されたい方
・ソフトウェアを導入したが,いまいち使い道がわからないという方
・ソフトウェアを売る上で最低限の知識を得たい営業の方
など、同技術にご興味がありましたら、ぜひこの機会をご活用ください。

※本セミナーでは、トポロジー最適化の学習用プログラムを使った演習を行いますので、OctaveというフリーソフトをインストールしたノートPCを各自ご持参ください(https://www.gnu.org/software/octave/)。
ノートPCのスペックは問いません。また、使用可能であればMatlabでも構いません。
※なお、PCの貸出は行っておりませんので、ご了承ください。
※ノートPCの持参が難しい方向けには、講師のPCをスクリーンに写してデモを行なう予定です。

セミナー講師

広島大学 大学院工学研究科 准教授 博士(工学) 竹澤 晃弘 氏

略歴
2003年 京都大学工学部物理工学科卒業
2005年 京都大学大学院工学研究科精密工学専攻修士課程修了
2005年~2007年 ファナック株式会社勤務
2007年 広島大学大学院工学研究科 助手
2009年 博士(工学)取得 京都大学
2009年 広島大学大学院工学研究科 助教
2010年~現在 広島大学大学院工学研究科 准教授
2019年 米国ピッツバーグ大学客員研究員

2017年 文部科学大臣表彰若手研究者賞受賞,「動的問題に対する構造最適化法とその応用に関する研究」に対して
専門
構造最適化,積層造形

セミナー受講料

49,500円( S&T会員受講料47,020円 )
(まだS&T会員未登録の方は、申込みフォームの通信欄に「会員登録情報希望」と記入してください。
詳しい情報を送付します。ご登録いただくと、今回から会員受講料が適用可能です。)
S&T会員なら、2名同時申込みで1名分無料
2名で 49,500円 (2名ともS&T会員登録必須/1名あたり定価半額24,750円)

【1名分無料適用条件】
※2名様ともS&T会員登録が必須です。
※同一法人内(グループ会社でも可)による2名同時申込みのみ適用いたします。
※3名様以上のお申込みの場合、1名あたり定価半額で追加受講できます。
※受講券、請求書は、代表者に郵送いたします。
※請求書および領収証は1名様ごとに発行可能です。
 (申込みフォームの通信欄に「請求書1名ごと発行」と記入ください。)
※他の割引は併用できません。

セミナー趣旨

 トポロジー最適化は抜本的な構造の変化が期待できる優れた構造最適化であるものの、最近までは自動車や航空等の先端産業に活用が限られた知る人ぞ知る技術でした。ところが近年の3Dプリンタブームの影響で、今では広く名前が知られるようになり、様々な製造業での活用が試みられている他、受託設計ビジネスや、ソフトウェア販売ビジネスも盛んになっております。ただ、その原理や活用法について概要を学ぶ機会はそれほど多くはなく、興味をお持ちの方も多いのではないかと思います。
 本セミナーでは、このようなトポロジー最適化の広まりを踏まえ、初学者向けにその最低限知るべき基礎理論と、特に3Dプリンタを使ったビジネスに関連した活用法について、なるべく平易に解説を試みるものです。なお、ノートPCを使った簡単な演習も行います。

受講対象・レベル

・トポロジー最適化をこれから研究開発で活用したい設計者、CAEエンジニア、研究者の方
・業種を問わずトポロジー最適化の中身に興味がある方
・トポロジー最適化ソフトウェアを導入したが、いまいち使い道がわからないという方
・トポロジー最適化ソフトウェアを売る上で最低限の知識を得たい営業の方
・3Dプリンタを使った受託設計・造形ビジネスの中でトポロジー最適化を活用したい方
※必要な予備知識
・ベクトル、行列、微分の高校数学レベルの知識
※その他
・本セミナーは初学者を対象としているため、トポロジー最適化に関する学術的内容や高度な応用事例については対象外になります。
・セミナーで扱うトポロジー最適化の事例は、いわゆる構造設計に関わる内容(剛性、振動、熱伝導等)になります。流体や電磁場の問題は対象外になります。

習得できる知識

・トポロジー最適化とはそもそも何か?(他の手法との違い,特徴等)
・トポロジー最適化の最低限知るべき原理(材料力学,有限要素法,最適化アルゴリズムの初歩)
・トポロジー最適化ソフトウェアの簡単な中身(学習用プログラム演習を通じて)
・トポロジー最適化が得意な・苦手な設計問題とは?
・トポロジー最適化特有の注意点
・トポロジー最適化の3Dプリンタビジネスでの活用法

セミナープログラム

1.トポロジー最適化とは
 1.1 構造最適化の分類
 1.2 近年の事例

2.トポロジー最適化の基礎
 2.1 材料力学の初歩
 2.2 有限要素法の初歩
 2.3 密度関数による材料レイアウト表現
 2.4 最適化の問題定義
 2.5 最適化アルゴリズムの初歩
 2.6 感度(微分)の求め方
 2.7 フィルタリングについて
 
3.トポロジー最適化の演習
 3.1 トポロジー最適化学習用プログラム(99 line topology optimization code)の紹介
 3.2 Octave(Matlab互換)を用いた計算の基礎
 3.3 プログラムの実行方法
 3.4 設計領域の寸法が最適解に与える影響の確認
 3.5 体積制約が最適解に与える影響の確認
 3.6 荷重や拘束の違いが最適解に与える影響の確認
 3.7 ペナルティが最適解に与える影響の確認
 3.8 熱伝導問題への拡張
 
4.トポロジー最適化の注意点
 4.1 トポロジー最適化が得意な問題,苦手な問題
 4.2 チェッカーボードに対する対処法
 4.3 明瞭な解を導出するには
 4.4 振動問題に対する注意点
 4.5 応力制約問題に対する注意点
 
5.3Dプリンティングでの活用
 5.1 3Dプリンティングの基礎
 5.2 データの扱い方
 5.3 3Dプリンタの注意点
 5.4 米国の最新ビジネス事例
 5.5 需要はどこにある?

□質疑応答□