○○学科

和多田 遼

ワタダ リョウ  (WATADA RYO)

基本情報

所属
大阪産業大学 デザイン工学部建築・環境デザイン学科 准教授
学位
博士(工学)(京都大学)

研究者番号
50909009
J-GLOBAL ID
202101009263247052
researchmap会員ID
R000021280

外部リンク

受賞

 4

主要な論文

 11
  • Ryo Watada, Makoto Ohsaki
    Journal of Mechanical Design 145(11) 2023年11月  査読有り筆頭著者責任著者
    Deployable structures composed of hinge joints (revolute joints) with inclined axis have a potential to realize a rich variety of deformation with a small number of members, which enables it to be lightweight with low risk of failure. In this article, a systematic method is proposed to obtain new hinge-jointed structures that have N-dihedral symmetry and can be folded into a straightly bundled shape. The proposed structure, which we call N-gonal multilayer symmetric revolute linkage (N-MLSRL), is composed of some layers. Each layer is an assemblage of 2N bars and 2N inclined hinges, which can be deformed from a regular 2N-gonal frame into an entirely straight rod shape, which is a generalization of a 4-bar Bennett linkage. For the case N is less than or equal to 3, the N-MLSRL has a single degree-of-freedom. For an application to design of deployable structures, a method is introduced to generate the structure expanded to a predefined target surface of revolution. For designing the realistic detail considering the finite sizes of the joints, a technique called hinge offsets is used. The proposed method is applied to a horn-shaped structure, a ball-shaped structure, and a dome-shaped structure as its numerical examples. The validity of the proposed method is confirmed by a physical model of a dome-shaped structure including hinge offsets.
  • 和多田遼, 木下拓也, 西村俊彦, 高田明伸
    日本建築学会構造系論文集 84(764) 1355-1365 2019年10月  査読有り筆頭著者責任著者
    鉛直荷重と水平荷重による複曲率形式の複合加力を受ける無耐火被覆CFT柱の火災時挙動を,非線形有限要素解析により再現している.内部充填コンクリートをソリッド要素,外周鋼管をシェル要素でそれぞれモデル化し,両要素間に接触条件を考慮することで,昇温課程における無耐火被覆CFT柱の伸長と鋼管の局部座屈による収縮を再現できるモデル化とした.解析結果の妥当性は既往の実験結果との比較により確認している.
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI, Yoshihiro KANNO
    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 36(1) 177-208 2019年2月  査読有り筆頭著者責任著者
    骨組メカニズムが幾何学的な対称性を持つ場合を対象として,この幾何学的対称性を群論の表現を用いて記述する方法を提案している.またこれにより,群論の持つ性質から,当該骨組が大変形時にもひずみが生じない有限メカニズムであるための十分条件を導出できることを示している.
  • 和多田遼, 大崎純
    日本建築学会技術報告集 25(59) 123-128 2019年2月  査読有り筆頭著者責任著者
    2N本の剛部材と2N個のヒンジにより作成可能であり,正多角形状から棒状に折りたたみ可能な環状の骨組を提案している.同骨組が任意の偶数2Nに対して折り畳み可能な有限メカニズムであることを,級数展開法と数値計算により示している.また,同骨組を組み合わせた建築構造物を提案している.
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI
    International Journal of Solids and Structures 141-142 78-85 2018年6月  査読有り筆頭著者責任著者
    剛な梁要素からなる剛接合骨組の接合部の一部を任意方向に傾斜したヒンジ軸で置換してできる不安定機構(骨組メカニズム)を定義し,同骨組の任意の変形状態を,節点の並進・回転変位と各部材中央位置の並進・回転変位で定式化する方法を提案している.さらに,同骨組が工学的に有用な有限メカニズム(大変形時にもひずみが生じない不安定機構)であるための必要条件を,級数展開を用いて導出する手法(級数展開法)を考案し,数値例題により手法の有用性を確認している.
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI, Yoshihiro KANNO
    Structural and Multi- disciplinary Optimization 43 459-471 2011年4月  査読有り筆頭著者
    板やシェルなどの連続体のトポロジー最適化において最も一般的に用いられるSIMP法は,連続体を有限要素法により離散化し,各要素の存在を0から1までの連続変数で表し,中間値には剛性を過小に評価するペナルティを与える方法である.構造物が幾何学的な対称性を持つ場合に,SIMP法を適用すると,ペナルティを大きくする過程で得られる解の幾何学的対称性に変化が生じるが,本研究では,その変化のタイミングや方向が決定される要因について考察している.
  • 和多田遼, 大崎純
    日本建築学会構造系論文集 74(639) 857-863 2009年5月  査読有り筆頭著者
    トラスのトポロジー最適化は,部材総重量制約下で剛性を最大化するトラスの断面・配置の決定問題である.部材断面をリストから選択する場合,最適化問題は離散変数で表現されることになる.また,トラスや空間骨組には,種々の典型的な部材配置が存在し,設計者は施工可能な形態を得るべくそれらから望ましいものを選択することが多い.本研究では,部材断面をリストから選択し,部材配置のパターンを典型的なパターンの混合形式に限定したトラスのトポロジー最適化問題を,0-1整数変数を含む混合整数計画問題として定式化し最適解を得る手法を提案する.

主要なMISC

 26
  • 和多田 遼
    日本建築学会大会学術講演梗概集 構造Ⅰ 1001-1002 2023年9月  
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI
    Proceedings of the IASS Annual Symposium 2023, Melbourne, Australia 2023年7月  
  • 和多田遼, 金澤和寿美, 栗原嵩明, 宇佐美徹, 髙山直行, 許斐健太郎, 大崎純, 木村俊明
    日本建築学会大会学術講演梗概集 構造III 465-466 2022年9月  
  • 竹岡 里玲英, 大崎 純, 和多田 遼, 堺 雄亮
    日本建築学会大会学術講演梗概集 構造Ⅰ 877-878 2022年9月  
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI
    Proceedings of IASS 2022 Symposium affiliated with APCS 2022 conference, Beijing, China 2294-2301 2022年8月  
  • Ryo WATADA, Yuma SAITO, Takuya KINOSHITA, Takashi OSHIMA
    Proceedings of IASS Symposium 2019, Barcelona, SPAIN, Metal Spatial Structures - Design, Detailing and Realizations 1-8(8) 2019年10月  
    コンピュテーショナルデザインツールRhinoceros +Grasshopperを用いて,自動設計の一種である全応力設計を実行するコンポーネントを作成し,同コンポーネントを用いて,ショールームの実施設計におけるブレース配置最適化を行った内容を報告している.
  • 和多田遼, 木下拓也
    日本建築学会大会学術講演梗概集構造I 201-202 2019年9月  
    免震装置の選択及び配置に発見的最適化手法を適用する研究.免震装置の選択及び配置の決定を2つのステップに分け,ステップ1は免震層の骨格曲線を様々に変化させたパラメトリックスタディを行う.ステップ1で性能が優れる骨格曲線を求めた後に,ステップ2にてそれを実現する免震装置の選択及び平面配置を最適化手法により決定する手法を提案している.
  • 和多田遼, 内山元希, 木下拓也, 藤井英二, 飯野夏輝, 前田周作
    日本建築学会・情報システム技術委員会第41回情報・システム・利用・技術シンポジウム2018, 報告H39 188-191 2018年12月  
    免震装置の選択及び配置に発見的最適化手法を適用する研究.地震時の応答量評価は通常,時刻歴応答解析で行うが,この計算は一般に時間を要するため,何度も繰り返し計算を行う最適化において実施するには課題となっている.本研究では,あらかじめ準備した広範な免震層性状とそれに対する応答量の組み合わせから機械学習により応答予測器を作成し,それを応答量評価に用いて最適化の繰り返し計算を行うことで,組合せ数が膨大な免震配置最適化問題を効率的に実施する方法を提案している.
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI
    Proceedings of 12th Asian Pacific Conference on Shell and Spatial Structure (APCS 2018) No. P0054 2018年10月  
    骨組メカニズムが幾何学的対称性を持つ場合を対象として,この対称性を群論により記述することで,当該骨組が大変形時にもひずみの生じない有限メカニズムであるための十分条件を導出できることを示している.学術論文「 Group theoretic approach to large- deformation property of three-dimensional bar-hinge mechanism」の内容の一部.
  • 和多田遼, 大崎純
    日本建築学会大会学術講演梗概集構造I 945-946 2018年9月  
    学術論文「Group theoretic approach to large- deformation property of three-dimensional bar-hinge mechanism」の内容の一部.
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI
    Proceedings of IASS Symposium 2018, Boston, USA, International Association of Shell and Spatial Structure No. 270 2018年7月  
    2N本の剛部材と2N個のヒンジからなり,平面上の正多角形から棒状に折りたたみ可能な骨組メカニズムを発見し,級数展開法を用いて大変形時の同骨組考察を行っている.学術論文「ヒンジ接合を有する正2N角形骨組を用いた展開構造物」の内容の一部.
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI
    Proceedings of IASS Symposium 2016, Tokyo, JAPAN, International Association of Shell and Spatial Structure, 2016 No. CS5G-1330 2016年9月  
    剛な梁要素からなる剛接合骨組の一部の接合部を任意方向に傾斜したヒンジ軸で置換してできる不安定機構(骨組メカニズム)を提案し,同骨組が大変形時にもひずみを生じない有限メカニズムであるための必要条件を,級数展開により導出する手法を考案している.学術論文「Series expansion method for determination of order of 3-dimensional bar-joint mechanism with arbitrary inclined hinges」の内容の一部.
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI, Yoshihiro KANNO
    Proceedings of 6th China-Japan-Korea Joint Symposium on Optimization of Structural and Mechanical Systems (CJK-OSM6), Kyoto, Japan , 2010. No. J28 2010年6月  
    軸対称性な形状を持つ連続体構造物のSIMP法によるトポロジー最適化において,モデルの幾何学的対称性が変化する過程を,ペナライゼーションパラメータに関する感度解析により説明し,感度係数行列の固有値解析により対称性変化の唯一性について考察を行った.学術論文「Non-uniqueness and Symmetry of Optimal Topology of a shell for Minimum Compliance」の内容の一部.
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI
    Proceedings of 9th Asian Pacific Conf. on Shell and Spatial Structure. (APCS 2009) 74(639) 841-847 2009年5月  
    典型的な部材配置の組合せによるトラス構造物を求める問題を混合整数計画問題として定式化し,同問題が数理計画法により解けることを数値例題で示している.学術論文「典型的部材配置の組合せによるトラスのトポロジー最適化」の内容の一部.

主要な書籍等出版物

 1

主要な講演・口頭発表等

 2
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI
    Proceedings of International Conference of Computational Design in Engineering (CODE2009), Seoul 2009年11月
    軸対称性な形状を持つ連続体構造物のSIMP法によるトポロジー最適化において,モデルの幾何学的対称性が変化する過程の分析法の提案を行った.学術論文「Non-uniqueness and Symmetry of Optimal Topology of a shell for Minimum Compliance」の内容の一部.
  • Ryo WATADA, Makoto OHSAKI
    Proceedings of 8th World Congress of Structural and Multi-disciplinary Optimization (WCSMO8), Lisbon 2009年6月
    連続体構造物のトポロジー最適化手法であるSIMP法において,最適性条件から導出される支配方程式のペナライゼーションパラメータに関する増分表現を導き,同手法における解の変化の方向に関する考察を行った.学術論文「Non-uniqueness and Symmetry of Optimal Topology of a shell for Minimum Compliance」の内容の一部.

所属学協会

 2

共同研究・競争的資金等の研究課題

 2

主要な産業財産権

 22

研究テーマ

 2
  • 研究テーマ
    建築構造最適化
    研究期間(開始)
    2007/04/01
  • 研究テーマ
    展開構造
    研究期間(開始)
    2016/04/01

免許・資格

 2
  • 免許・資格名
    構造設計一級建築士
    取得年月日
    2017/02/01
  • 免許・資格名
    一級建築士
    取得年月日
    2011/04/01