散乱行列法に基づく開放音響導波路のトポロジー最適化【JST・京大機械翻訳】

Matsushima Kei; Isakari Hiroshi; Takahashi Toru; Matsumoto Toshiro

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202202668046807 整理番号：22P0278693

散乱行列法に基づく開放音響導波路のトポロジー最適化【JST・京大機械翻訳】

A topology optimization of open acoustic waveguides based on a scattering matrix method

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発行年： 2022年01月24日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年07月07日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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本研究では,弾性材料の周期的配列を構成する開放音響導波路に沿った連続体における束縛状態を実現するためのトポロジー最適化スキームを示した。最初に,導波路の単一ユニット構造に関連した散乱行列を用いて線形代数方程式のシステムとして周期的問題を定式化した。散乱行列を境界要素法を用いて数値的に構築した。続いて,線形系に対する非線形固有値問題を解くことにより,共振周波数とFloquet波数を決定するために,Sakurai-Sugiura法を採用した。共振波数の虚数部分を最小化することにより,周期構造が与えられた周波数において実際の共鳴波数を持つように,ユニット弾性材料の形状およびトポロジーを設計した。提案したトポロジー最適化方式は,新しいトポロジー導関数によるレベルセット法に基づいている。提案したトポロジー最適化の数値例を示し,いくつかの数値実験を通して連続体で束縛状態を実現することを示した。【JST・京大機械翻訳】

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, , 【Automatic Indexing@JST】

電磁気学一般 , 導波管,同軸線路

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