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J-GLOBAL ID：202202246932892367   整理番号：22A1032803

周期構造における波動伝搬制御のための圧電材料のトポロジー最適化【JST・京大機械翻訳】

Topological Optimization of Piezoelectric Materials for the Control of Wave Propagation in Periodic Structures

著者 (3件)： Shi Jiahui (Beihang University, Beijing, China (Mainland)) ,  Fan Yu (Beihang University, Beijing, China (Mainland)) ,  Li Lin (Beihang University, Beijing, China (Mainland))
資料名： ASME Conference Proceedings  (ASME Conference Proceedings)
号： IMECE2021  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： A0478C  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 圧電材料は,機械的及び電場を結合できるので,周期的構造への付加的成分として導入できる。しかし,付加質量は常に実用工学で制約される。質量限界の下でホスト構造に圧電材料を堆積する方法を導く方法が必要である。本研究では,周期構造における波動伝搬を制御するために,ホスト構造上の圧電材料の最良の分布を決定する数値法を開発した。これは,機械場における波の伝搬特性が,圧電材料に短絡された電気インピーダンスによって制御できるという事実に基づいている。機械的場と電場の間の結合強度を,波動電気機械結合因子(WEMCF)によって定量化した。それは圧電材料のみの幾何学に関係する。周期構造が同一ユニットセルによって構築されるので,目的はユニットセル上の圧電材料の分布を設計することである。最適化された方法における圧電材料の形状に関する制約はなく,全体の質量は限られていた。圧電材料の位置の優先順位を決定する基準として,応力成分の線形計量を提案した。提案方法において,圧電材料を,ホスト構造に付加的圧電要素層を加えることによって,FEモデルに導入した。分極方向,電極接続および電気回路パラメータ選択を扱うための詳細も提示した。1D薄壁ボックスビームを応用例として取り上げた。結果は,Braggバンドギャップが,10%質量限界で最適化設計の下でターゲット周波数領域をカバーするように調整できることを示した。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 幾何学 ,  *最適化 ,  電場 ,  *波動 ,  分極 ,  最適設計 ,  圧電素子 ,  電気機械 ,  *圧電材料 ,  *波動伝搬 ,  一次元 ,  伝搬特性 ,  バンドギャップ ,  周波数領域 ,  電気回路

分類 (2件)： 構造動力学  (HD02000E) ,  振動伝搬  (BB02040K)

タイトルに関連する用語 (4件)： 周期構造 ,  波動伝搬 ,  圧電材料 ,  トポロジー最適化