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電磁波エナジー・ハーベスティングのためのアンテナ形状トポロジー最適化法

研究課題

研究課題/領域番号 25630035
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関名古屋大学

研究代表者

松本 敏郎  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10209645)

研究分担者 山田 崇恭  京都大学, 大学院工学研究科, 助教 (30598222)
飯盛 浩司  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教 (50638773)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード設計工学 / エナジーハーベスト
研究成果の概要

本研究課題では、アンテナなどの導体や誘電体等の散乱体の最適形状をコンピュータによる数値計算を駆使して求める方法論の基礎の確立を目的とし、次のような成果が得られた。(1)ブロックSS法に境界要素法を組み込み、高精度に固有振動数の計算ができることを示した。 (2)2次元の電磁波散乱問題のトポロジー導関数の導出と境界要素法の定式化を行い、観測点における磁場強度を最大にする散乱体のトポロジー最適化問題に適用した。(3) 3次元のマックスウェルの方程式に対して、境界要素法による電磁波動散乱問題の境界積分方程式の定式化を行い、真空中に無限小の誘電体が発生する際の目的関数のトポロジー導関数を導出した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] BEM-based analysis of elastic banded material by using a contour integral method2015

    • 著者名/発表者名
      Haifeng Gao, Jiawei Xiang, Changjun Zheng, Yongying Jiang, Toshiro Matsumoto
    • 雑誌名

      Engineering Analysis with Boundary Elements

      巻: 53 ページ: 56-64

    • DOI

      10.1016/j.enganabound.2015.01.002

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A topology optimisation for three-dimensional acoustics with the level set method and the fast multipole boundary element method2014

    • 著者名/発表者名
      Isakari H., Kuriyama K., Harada S., Yamada T., Takahashi T., Matsumoto T.
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 1

    • NAID

      130004684523

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元電磁波動問題における境界要素法を用いたトポロジー感度解析とそのレベルセット法に基づく構造最適化への応用について2013

    • 著者名/発表者名
      興梠洋一, 飯盛浩司, 高橋徹, 松本敏郎
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: 12 ページ: 55-60

    • NAID

      40019913828

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] レベルセット法と境界要素法を用いた二次元電磁波動問題における トポロジー最適化について2013

    • 著者名/発表者名
      阿部史昌, 飯盛浩司, 高橋徹, 松本敏郎
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: 12 ページ: 37-42

    • NAID

      40019913800

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高速直接境界要素法を用いた2次元電磁波動問題のトポロジー感度解析について2014

    • 著者名/発表者名
      飯盛浩司, 高橋徹, 松本敏郎
    • 学会等名
      第27回計算力学講演会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 境界要素法とレベルセット法を用いた2次元電磁波動問題における多目的トポロジー最適化2014

    • 著者名/発表者名
      北林達也, 飯盛浩司, 高橋徹, 松本敏郎
    • 学会等名
      第27回計算力学講演会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] レベルセット法と境界要素法を用いた二次元領域における電磁デバイスのトポロジー最適設計2013

    • 著者名/発表者名
      阿部史昌, 飯盛浩司, 高橋徹, 松本敏郎
    • 学会等名
      日本機械学会第23回設計工学・システム部門講演会
    • 発表場所
      沖縄県中頭郡読谷村
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 境界要素法を用いた3次元電磁場問題におけるトポロジー導関数に基づく構造最適化手法2013

    • 著者名/発表者名
      興梠洋一, 飯盛浩司, 高橋徹, 山田崇恭, 松本敏郎
    • 学会等名
      日本機械学会第26回計算力学講演会
    • 発表場所
      佐賀市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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