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J-GLOBAL ID：201802278777808324   整理番号：18A0384304

曲げ導波の調整のための多孔質フォノニック板のバンドギャップ幅と面内剛性を最大化する:トポロジー最適化と実験的検証【Powered by NICT】

Maximizing bandgap width and in-plane stiffness of porous phononic plates for tailoring flexural guided waves: Topology optimization and experimental validation

著者 (6件)： Hedayatrasa Saeid (School of Engineering, University of South Australia, Mawson Lakes, SA 5095, Australia) ,  Kersemans Mathias (Department of Materials Science and Engineering, Ghent University, Technologiepark-Zwijnaarde 903, 9052 Zwijnaarde, Belgium) ,  Abhary Kazem (School of Engineering, University of South Australia, Mawson Lakes, SA 5095, Australia) ,  Uddin Mohammad (School of Engineering, University of South Australia, Mawson Lakes, SA 5095, Australia) ,  Guest James K. (Department of Civil Engineering, Department of Materials Science and Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21218-2686, USA) ,  Van Paepegem Wim (Department of Materials Science and Engineering, Ghent University, Technologiepark-Zwijnaarde 903, 9052 Zwijnaarde, Belgium)
資料名： Mechanics of Materials  (Mechanics of Materials)
巻： 105  ページ： 188-203  発行年： 2017年 
JST資料番号： E0966A  ISSN： 0167-6636  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 均一板の穿孔により製造した多孔質不均一性を持つフォノニック結晶板(PhPs)は効果的な波反射界面を含み,二材料設計を製造に関連する複雑性及び界面欠陥がなかった。しかし,最大バンドギャップ効率のような多孔質PhPsの数値最適化は,自然に分離した固体ドメインを持つトポロジー,または切断された島状特徴をもたらした。適切な剛性を示すことPhPsを必要とするが重要である設計上の考慮事項。バンドギャップ効率および有効面内剛性の間の関係を調べるために実験的検証を用いた多目的トポロジー最適化研究を提示した,以前の研究で報告されたものと比較して優れた特性を示すトポロジーを紹介した。トポロジー最適化は二段階で行った:最初に,比較的粗い光学分割,続いての洗練されたメッシュに対するトポロジー最適化である。特徴の最小許容長さスケールはメッシュ精密化において維持されると,精製段階は主に特徴境界の最適化,応答を有意に増強することが示されているをもたらした。基本曲げ導波モードのバンドギャップは,ここで研究した,バンドギャップ効率は面内剛性を増加させることによって分解されるかを示した。異なる剛性とコンプライアントトポロジーモードはほとんど同じバンドギャップ効率を持ちながら,これは構造剛性の変化を提供する最適化されたParetoフロントの中間部では,勾配フォトニック格子の設計における基本セルとしての応用の可能性を明らかにした。有望な硬いおよび柔軟な最適化トポロジーのサブセットは,アルミニウム板のウォータージェット処理によって製造されたおよび計算されたバンドギャップ効率と有効弾性特性を検証するために実験的に試験した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 界面 ,  不均一性 ,  *位相幾何学 ,  *バンドギャップ ,  *最適化 ,  *多孔性 ,  導波モード ,  *剛性 ,  光学分割 ,  精密化 ,  材料設計
準シソーラス用語： 弾性特性 ,  複雑性 ,  フォノニック結晶 ,  *位相最適化 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： トポロジー最適化 ,  実験的検証 ,  フォノニック結晶 ,  板 ,  Stiffness ,  ウォータジェット

分類 (2件)： 構造要素一般  (HD03010W) ,  平板  (HD03060Z)

タイトルに関連する用語 (10件)： 曲げ ,  導波 ,  多孔質 ,  バンド ,  ギャップ幅 ,  剛性 ,  最大化 ,  トポロジー最適化 ,  実験 ,  検証