極小曲面法による膜構造の原型曲面解析

詳細内容
発行年 1995年
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タイトル 極小曲面法による膜構造の原型曲面解析
著者 八木孝憲、石原競、大森博司
概要 本論文では膜構造の設計段階における初期原型曲面を数値解析により求める手法に関して記述している。膜構造の形状解析に関する既往の研究は初期応力法と極小曲面法の2手法に大別される。本論文では理論的に明解な極小曲面法に基づく膜構造の原型曲面解析手法に関して従来の問題点の整理とその改善策を提案している。従来、極小曲面問題は変分問題として扱われ、数値解析において曲面を三角形要素により離散化近似し、有限要素解析が行われている。しかしながら、各節点のx， y， z座標全てを未知量とした解析では、各節点を一意に決定することは困難であった。しかし、ケープル境界やケープル補強を有する膜構造の形状解析において各節点に何らかの拘束を加えて解析することは好ましくない。そこで本論文では、各節点に3自由度を与えた状態で形状解析を可能とするために非線形最適化問題における解法として知られるQuasi-Newton法、SQP法を用いて原型曲面を求める手法を提案する。