| 研究課題/領域番号 |
15K06624
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
船舶海洋工学
|
|---|
| 研究機関 | 神奈川大学 |
|---|
研究代表者 |
土屋 健伸 神奈川大学, 工学部, 准教授 (50291745)
|
|---|
| 研究分担者 |
遠藤 信行 神奈川大学, 公私立大学の部局等, 名誉教授 (20016801)
穴田 哲夫 神奈川大学, 付置研究所, 名誉教授 (20260987)
|
|---|
| 研究協力者 |
穴田 哲夫 神奈川大学, 付置研究所, 名誉教授 (20260987)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
|
|---|
| キーワード | フォトニック結晶構造 / 平面音響レンズ / シリコンラバー / 放物型方程式法 / 時間領域差分法 / フォノニック結晶構造 / 音響レンズ / ハイブリッド法 / クローキング材 / シリコン / シンタクチックフォーム / 平面レンズ / 菱形レンズ |
|---|
| 研究成果の概要 |
本研究では，フォノニック結晶構造による小型音響レンズの更なる高性能化として間隙媒質をシリコーンラバーとした場合の平面音響レンズの基礎特性を数値解析によって確認した．利得および焦点距離，視野角の周波数特性を求めることでレンズの基礎特性を確認した．
さらにフォノニック結晶構造を用いたクローキング材を開発するために従来の数値解析手法を高速化した.放物型方程式法と弾性波時間領域差分法を組み合わせた伝搬解析手法を提案した．作成したプログラムの精度を確認するため，基準解が存在する海洋中での伝搬シミュレーションを行うことでプログラムの妥当性を確認した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の特色は実用化に向けた平面状音響レンズの設計手法の確立であり，海洋における使用を考慮して小型化に加え装着性を重視している点である．装置重量や大きさに関しての最適形状設計は，フォノニック結晶構造を利用するデバイス研究の中でも珍しい発想である．そして平面状レンズ製作を可能とするフォノニック結晶構造が持つ負の屈折率に着目し，新しい概念として音波を集束させるフレキシブルな音響レンズ製作が可能となる事が本研究の独創的な点である．さらに設計時間短縮のため新しい従来法を組み合わせたハイブリッドなシミュレーション技術を開発した．
|
