2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a numerical method according a framework of weak-form discretisation scheme and its experimental evaluation
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15K04752
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
加藤 初弘 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (00270174)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 初儀 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (80224525)
石井 孝明 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (40262323)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 重調和解析 / 弱形式理論 / 輻射境界条件 / 局在波 / 近接場 / 数値解析 / 屈曲波 / 近接場ラップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の主な目的は，新規に開発している数値計算法である逐次伝達法(RTM)の有効性を，局在波が関与する弾性実験により実証的に検証することである．昨年度に，平板の弾性導波路における共鳴反射が，局在波による効果であることをRTMで解析した．共鳴反射とは，散乱体の周辺に発生する局在波によりほぼ全ての入射波が反射される現象である．本年度は，RTMの理論的な拡張，および，局在波を制御する実験的手法の開発を行い，学術論文１篇および学会発表１件にまとめた．その概要は次の通りである．
１）擬似的な波面を空間メッシュに割り当てる要請から，RTMで使用される空間メッシュは四角形要素に限られていた．このために，メッシュと散乱体の間に十分な整合性を確保できない場合があった．そこで，不等辺四角形によりメッシュの自由度を増す手法を提案し，この手法を重調和波動方程式の導波路問題に適用した．形状関数に力学的条件を考慮したことが特徴であり，これをmechanical shape function（力学的形状関数）と名付けた．
２）弾性導波路において一対の切込みを設けることで共鳴反射を制御できることを数値解析および実験により確認した．この切り込みにより，入射波と局在波の強度比や位相差を変更でき，弾性波フィルターの特性を制御することができる．
公開している上記の成果とは別に，近接場ラップと命名した数値解析手法の特許化を検討している．近接場ラップは逐次伝達法を応用して輻射境界条件を実現する技術であり，散乱体の周辺に生じる近接場の裾が解析領域の境界に達しても有効な手法である．既存の解析技術である完全吸収層と比較すると，増設しなければならない境界要素が少なく計算効率がよいばかりか，局在波を固有値問題により抽出できるという他には無い特徴がある．この技術の特許出願を平成３０年度に行うことを目指している．
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| Remarks |
http://www.szr.yamanashi.ac.jp/lab/kato/Okura/KAKENHI2015/index.htm
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Research Products
(3 results)
