トポロジー最適化 入門： 基礎理論と活用上の留意点、演習で学ぶ実行方法
PC演習付き
Octaveを使った実践的な演習で理解を深める
3Dプリンタ活用
積層造形での活用法と実践事例を紹介
初学者歓迎
基礎から丁寧に解説、予備知識不要
開催概要
開催日時
2026年1月22日(木)
10:30～16:30
受講料(税込)
55,000円
E-Mail案内登録価格: 52,250円
2名同時申込: 1名分無料!
受講形式
ZoomによるLive配信
アーカイブ視聴可(7日間)
講師紹介
竹澤 晃弘 氏
早稲田大学 基幹理工学部 機械科学・航空宇宙学科 教授
Design for Additive Manufacturing (DfAM)
主な経歴・受賞
- 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」 - 2022年～現在 早稲田大学 教授
- 2019年 米国ピッツバーグ大学客員研究員
- 2009年 博士(工学)取得 京都大学
ホームページ: https://takezawalab.labby.jp/
セミナー概要
近年、3Dプリンタの普及に伴い、トポロジー最適化への注目が高まっています。
トポロジー最適化とは、構造物の形状や材料配置を数学的に最適化する手法であり、軽量化や性能向上に大きく貢献します。しかし、その理論や使い方を正しく理解せずに利用すると、期待した結果が得られないこともあります。
本セミナーのポイント
- 得手不得手、明瞭な解の導出、振動問題・応力制約問題に対する注意点など、活用する上での留意点
- 3Dプリンティングでの活用(データの扱い方、炭素繊維複合材料等の設計例、ラティス構造への活用等)
- 基礎・注意点・実行方法・積層造形での活用について分かりやすく解説
本セミナーでは、初学者向けにトポロジー最適化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ます。ノートPCを使った簡単な演習も行います。
PC演習について
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のインストールをあらかじめ行ってからご受講ください。
ダウンロード: https://www.gnu.org/software/octave/
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。
※講師によるデモも行いますので、インストールが難しい方は演習はできませんが、ご受講に差支えはございません。
こんな方におすすめ
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
習得できる知識
基礎理論
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)
実践スキル
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)
適用範囲
トポロジー最適化が得意な・苦手な設計問題の見極め方
注意点
トポロジー最適化特有の注意点とその対処法
応用技術
3Dプリンタで製造する製品におけるトポロジー最適化の活用法
プログラム詳細
1イントロダクション
- 1.1 構造最適化の分類
- 1.2 近年のトポロジー最適化
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 PC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
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
53D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 トポロジー最適化の3Dプリンティングにおける活用法
- 5.3 炭素繊維複合材料のトポロジー最適化
- 5.4 傾斜機能ラティス構造最適化
Q&A質疑応答
必要な予備知識
数学の知識
ベクトル、行列、微分の高校数学レベルの知識
プログラミング
言語を問わず簡単なプログラミングの知識(できれば)
ご注意
- 本セミナーは入門者を対象としているため、トポロジー最適化に関する高度な学術的内容については対象外になります。
- 本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、振動特性、強度等)になります。他の物理問題に関しては事例として紹介する可能性はありますが、詳細な説明は対象外になります。
配布資料・視聴について
配布資料
PDFデータ(印刷可・編集不可)
※開催2日前を目安に、マイページよりダウンロード可
アーカイブ配信
視聴期間: 終了翌営業日から7日間
※動画は未編集のものになります
ご注意事項
※開催日の概ね1週間前を目安に、最少催行人数に達していない場合、セミナーを中止することがございます。
