あらすじ・内容紹介
人が直感的には思いつかない「最適なかたち」を、コンピュータによって自動的に導き出すトポロジー最適化の実践方法をわかりやすく解説。
トポロジー最適化は、人の直感では思いつかない「最適なかたち」をコンピュータによって自動的に導き出す設計手法です。構造設計をはじめ、熱、流体、電磁場など幅広い分野で利用されており、3Dプリンタの発展とともに、ますます注目を集めています。
一方で、トポロジー最適化を理解するためには、数理最適化や有限要素法など、複数の分野にまたがる知識が必要です。そのため、初学者にとっては、何から学び始めればよいのかわかりにくいという難しさがあります。
本書では、そのような読者を対象に、数理最適化、有限要素法、そしてトポロジー最適化へと段階的に学べる構成としました。また、理論を学ぶだけでなく、Pythonを用いて実際にプログラムを実装しながら理解を深められることも、本書の大きな特長です。1次元の簡単な例題から始め、最終的には代表的なトポロジー最適化アルゴリズムを自ら実装できるところまでを解説しています。
これからトポロジー最適化を学ぶ学生はもちろん、基礎から学び直したい技術者や研究者にとっても、長く手元に置いて活用できる1冊です。
第1章 トポロジー最適化とは
第2章 連続最適化
第3章 逐次凸計画法
第4章 有限要素解析
第5章 トポロジー最適化問題の定式化
第6章 感度解析
第7章 実践的なテクニック
第8章 弾性問題への展開
第9章 3次元問題への展開
付録 Python環境の設定
