Development of Fast Multiscale Dynamic Simulation Method and Its Application and Verification in Power MEMS Design

快速多尺度动态仿真方法的发展及其在功率MEMS设计中的应用与验证

• 批准号: 20360059
• 负责人: TAKANO Naoki
• 金额: $ 12.48万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20360059/
• 关键词: 動的解析; モデル縮約法; マルチスケール解析; MEMS; 不確かさ; エッチングシミュレーション; モンテカルロシミュレーション; 確率均質化法; 重合メッシュ法; 高速化; 応答曲面法; 熱流体一構造連成; パワーMEMS; 熱流体-構造連成解析; マイクロ燃焼器; 最適設計; 熱流体解析; 構造解析; マイクロガスタービンエンジン

This study aims at the development of fast dynamic analysis method for a structure consisting of very large number of repeated unit microstructures and at the design, fabrication and experiment of MEMS combustor. With the use of model order reduction technique, a developed computational method is practical because it allows fast computing by parallel processing on a standard PC and also because it is capable of predicting the phenomena that may occur with very low probability considering the uncertainties of loading condition. Also stochastic homogenization method was developed that can predict the effect of misalignment of approximately 1, 000 nozzles in the flame holder. In the experiment, stable combustion with the temperature 1150K to 1350K was confirmed.

本研究旨在发展由大量重复单元微结构组成的结构的快速动态分析方法，以及MEMS燃烧室的设计、制造和实验。利用模型降阶技术，开发的计算方法不仅可以在标准PC上并行处理快速计算，而且考虑到加载条件的不确定性，它能够预测概率很低的现象，具有实用性。同时，提出了一种随机均匀化方法，该方法可以预测火焰保持器中约1000个喷嘴的不对准影响。实验证实，在1150K ~ 1350K的温度下，燃烧稳定。

项目成果

MEMS ターボ機械用燃焼器の流体・構造解析

MEMS 涡轮机械燃烧室的流体和结构分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 城戸詳治;山田雄貴;古谷明;鳥山寿之;高野直樹;金哲晃
• 通讯作者: 金哲晃

デローニー四面体分割を用いた三次元重合メッシュ法における連成項の数値積分

使用 Delaney 四面体分解的三维聚合网格方法中耦合项的数值积分

• 发表时间: 2010
• 作者: Keisuke WAKASUGI;Kazuya OKUBO;Toru FUJII;西村直志;山東篤・名手裕喜
• 通讯作者: 山東篤・名手裕喜

荷重条件の不確かさを考慮した高速動的解析法に関する研究

考虑加载工况不确定性的高速动态分析方法研究

• 发表时间: 2011
• 作者: 比田井洋史;山崎貴斗;戸倉和;高野直樹・浅井光輝・深澤健
• 通讯作者: 高野直樹・浅井光輝・深澤健

重合メッシュ法によるポーラスチタン部材のミクロ応力基準強度予測

聚合网格法基于微应力的多孔钛构件强度预测

• 发表时间: 2009
• 作者: Tomoya YASHIRO;Kazuya Okubo Toru Fujii;西村直志;深澤健・高野直樹・西籔和明・川崎雄介
• 通讯作者: 深澤健・高野直樹・西籔和明・川崎雄介

Monte Carlo simulation of dynamic problem using model order reduction technique

使用模型降阶技术对动态问题进行蒙特卡罗模拟

• 发表时间: 2011
• 作者: A. Sando;N. Takano;M. Asai;T. Toriyama;S. Kido;J. Korvink;N.Nishimura;鈴木翔・高野直樹・浅井光輝
• 通讯作者: 鈴木翔・高野直樹・浅井光輝