構造設計のための逆解析技術と解析精度向上のポイントおよび最適設計への活かし方 ~演習付~ <オンラインセミナー>

~ データ同化シミュレーションとカルマンフィルタ、最適設計の解析例と妥当性の検証、トポロジー最適化、機械学習の適用法 ~

・未知パラメータを決定する解析手法として「データ同化、トポロジー最適化、機械学習」技術とそのノウハウを修得し、設計シミュレーションを効果的に活用するための講座!

・シミュレーションと数値の安定性解析、測定データの欠陥に対応するデータ同化手法、最適設計の設計変数の算出法を修得し、機械、機器、設備の効率的な構造設計に活かそう!

・演習でExcelを使用しますので、ご準備をお願いいたします

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・WEB会議システムの使い方がご不明の方は弊社でご説明いたしますのでお気軽にご相談ください。

講師の言葉

 近年、注目を集めている(1)形状最適化・トポロジー最適化、(2)データ同化、(3)機械学習等は、近年誕生した技術でなく、テクノロジーの進歩と共に再度脚光を浴びているものである。これらは全て逆解析と呼ばれる解析で統合することができ、ある目標を達成するための未知パラメータを決定する解析として位置づけられる。最近は、CAEの効率化を考えた機械学習に基づくサロゲートモデルに関する研究も盛んである。

 概念設計(コンセプトを決めるための設計)として利用される(1)形状最適化・トポロジー最適化は、近年、自動車の製造現場においても適用されており、ソフトウェアにも入ってきている技術である。自動車部品の軽量化や、最も滑りやすくするテクスチャ形状の設計等、様々な場面において概念設計の技術が用いられている。また、シミュレーション結果を観測値に適合させる様に実施する(2)データ同化シミュレーションでは、物理パラメータのチューニングによりシミュレーション結果と観測値を合わせるのではなく、推定誤差を最小とする行列を算定することによりデータのフィッティングが図られる。一方、AIにおいて使用される(3)機械学習では、物理モデルを介することなく、入力データと出力データを関係づけることができ、打音検査では、叩いた際の応答波形を入力とし、材料分布(材料有りを1、材料無しを0)を出力とすると非破壊検査にも応用することができる。

 本セミナーでは、(1)~(3)について、逆解析「(1)形状最適化・トポロジー最適化、(2)データ同化、(3)機械学習等」のノウハウも交えて解説を行う。

セミナー詳細

開催日時
  • 2024年07月11日(木) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・機械、自動車、輸送機器、電子機器等の設計・開発に携わる方
予備知識 ・大学2年度程度の数学と(材料・流体・機械)力学の知識
修得知識 ・最適化、データ同化の知識
・シミュレーションの精度を高める技術としてのカルマンフィルタの知識
・最適設計の解析
・物理モデルを介することなく、入力データと出力データを関係づけることができる手法
プログラム

1.振動問題における構造設計とシミュレーション

  (1).非定常振動問題における構造設計問題

  (2).非定常振動問題に対する最適化結果

 

2.非定常問題の数値シミュレーションに対する数値安定性(計算条件の設定における注意)

  (1).フォン・ノイマンの安定性解析

    a.移流方程式の数値シミュレーションにおける数値安定性

    b.拡散方程式の数値シミュレーションにおける数値安定性

  (2).移流方程式に対する数値計算演習 (Excelによる演習)

 

 

3.観測値を用いた非定常問題に対するデータ同化シミュレーション

~時間進展のシミュレーションに観測値を使用することにより、より高精度に解析を行うための方法~

  (1).カルマンフィルタ理論

  (2).カルマンフィルタによる潮位のデータ同化シミュレーション

    a.浅水流方程式の離散化

    b.データ同化シミュレーションの解析例

  (3).拡張カルマンフィルタによる潮位のデータ同化シミュレーション

 

4.最適設計の基礎と設計変数の求め方

  (1).最短経路問題

  (2).最急降下曲線(最速な滑り台の設計)

 

5.最適設計の解析と妥当性の検証

  (1).形状最適化解析・形状同定解析

    ・解析例:摩擦係数を最小とするテクスチャ形状の最適化

  (2).トポロジー最適化解析

    ・最適化結果の3Dプリンティング試験片に対する引張り試験

 

6.機械学習の適用

  (1).機械学習の基礎

  (2).機械学習の適用(空洞位置のサイズ・位置の同定)

    a.構造内部欠陥の推定

    b.学習時の留意点

  (3).トポロジー最適化解析に対する機械学習の利用に対する展望

キーワード 非定常振動問題 移流方程式 拡散方程式 数値安定性 カルマンフィルタ 最適設計 最短経路問題 最急降下曲線 形状最適化解析 形状同定解析 機械学習
タグ シミュレーション・解析最適化・応力解析設計・製図・CAD
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
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