2015 Fiscal Year Annual Research Report
超大規模非エルミート行列の内部固有値解析とメタマテリアル複合材料への応用
| Project/Area Number |
24560073
|
|---|
| Research Institution | Gifu University |
|---|
Principal Investigator |
寺尾 貴道 岐阜大学, 工学部, 教授 (40271647)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | メタマテリアル / 弾性波 / 大規模固有値解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
近年、電磁気学的な応答が通常の材料とは異なる（電磁）メタマテリアルに対し、材料の力学・音響特性が特異な性質を示す音響メタマテリアルに興味が持たれている。前年度の研究においては、通常の固体と音響メタマテリアルを周期的に配置させた複合材料における弾性波の透過特性について理論的に調べた。その結果、この系には弾性波に関するバンドギャップが存在する事、またバンドギャップ内にフラットな分散関係を有する特徴的な振動モードが出現する事などを明らかにした。今年度は、音響メタマテリアルを用いた二重障壁構造における特性について明らかにした。上記の一連の研究において、系内部におけるエネルギー散逸の影響を考慮する事は興味深い問題である。この問題に関しても本研究では、音響メタマテリアルを構成する材料の粘弾性に起因するエネルギー散逸の効果が、弾性波の透過特性に与える影響について研究を行った。また、音響メタマテリアルの構成要素である共鳴粒子が、固体中にランダムに分散されている複合材料の性質についても、大規模固有値解析の手法に基づいて詳細な研究を行った。このような系においては、共鳴粒子の物理定数や濃度などを変化させることにより、複数の振動数領域におけるバンドギャップを同時に発生させることが可能となる事を示した。並行して、ＦＤＦＤ法（有限差分・周波数領域法）や系のモード解析において必須となる大規模非エルミート行列の固有値・固有ベクトル解析に関して、その高精度化に関する計算手法および精度評価に関する研究を行った。
|
