トポロジー最適化による非相反メタマテリアルの創成設計

Research Project

Project/Area Number	24K17191
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 18030:Design engineering-related
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	松島慶東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60943537)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	非相反材料 / トポロジー最適化 / メタマテリアル / 音響 / 計算力学
Outline of Research at the Start	本研究はトポロジー最適化に基づく非相反メタマテリアルの設計法の確立による、従来の限界を超える性能を発揮する非相反メタマテリアルの創成の実現を目的とする。非相反メタマテリアルとは自然界で普遍的に成立する「系の入出力の対称性」が成り立たない材料であり、熱ダイオードなどの革新的な工学技術・デバイスを実現するための鍵となることが期待されている。本研究は (1) 従来型のミクロ特性評価に依存しない非相反現象のモデリング (2) 数値モデルを解析するための数値計算スキームの開発 (3) 非相反メタマテリアル設計のためのトポロジー最適化法の開発を行う。