熱応力解析への形状最適化手法の応用

摘要

近年，設計の現場では，従来の経験に頼る設計手法に代わり，コンピュータ支援エンジニアリンク（CAE）システムを活用した合理的な設計手法が取り入れられています。 CAEシステムにおいては，強度評価シミュレーションや製造シミュレーションの開発が進められています。 また，これらと最適化手法とを組み合わせることにより,最適設計形状を得る試みもなされています。 図1には，強度設計における従来型の設計プロセスと最適化を含めたプロセスの比較を示します。 最適化手法を取り入れることにより，従来の試行錯誤よりも時間とコストが節約でき，最適な解を得ることもできます。 火力発電システムを構成する高温機器においても，最適化手法が取り入れられています。 これらの機器は，高湿環境下で使用されることもあり，熱応力や経年劣化·損傷を考慮した最適化が必要となっています。