Synthesis of phononic periodic structures with dynamic damping structure

具有动态阻尼结构的声子周期结构的合成

• 批准号: 23656121
• 负责人: MATSUMOTO Toshiro
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656121/
• 关键词: シミュレーション工学; 振動解析; シンセシス; 境界要素法; フォノニック構造

The present study intended to develop a numerical methodology that can be utilized for synthesizing the periodic structures shutting out the vibration. Such a structure might be realized by embedding substructures, which work as dynamic dampers, comprising different material properties from that of the matrix material. In the present research, we have to repeat calculating the wave transmission properties of infinite and/or finite periodic structures. Moreover, we have to optimize the shape and topology of the periodic structures by repeating the transmission and eigenfrequency analyses. Thus, we developed a fundamental computation algorithm for twodimensional and three-dimensional problems using the boundary element method incorporated with the periodic boundary conditions. Because the final system matrix obtained by the boundary element method provides a nonlinear eigenvalue problem, standard eigensolver has not been used so far. In this study, we applied a contour integral method, so-called block SS-method, to solve this nonlinear eigenvalue problem.

本研究旨在发展一种数值方法，可用于合成屏蔽振动的周期结构。这种结构可以通过嵌入作为动态阻尼器的子结构来实现，这些子结构包含与基体材料不同的材料特性。在目前的研究中，我们必须重复计算无限和/或有限周期结构的波传输特性。此外，我们必须通过重复传输和特征频率分析来优化周期结构的形状和拓扑结构。因此，我们开发了一种结合周期边界条件的边界元法计算二维和三维问题的基本算法。由于边界元法得到的最终系统矩阵是一个非线性的特征值问题，标准的特征解迄未得到应用。在本研究中，我们采用了一种轮廓积分法，即所谓的块ss法，来解决这种非线性特征值问题。

项目成果

BEM-based eigenfrequency analysis for plane acoustic problems using a path integral method

使用路径积分法对平面声学问题进行基于 BEM 的特征频率分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Toshiro Matsumoto;Heifeng Gao;Toru Takahashi;Takayuki Yamada
• 通讯作者: Takayuki Yamada

Analysis of Band Structure for 2D Elastic Phononic Crystals by BEM

二维弹性声子晶体能带结构的边界元分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Haifeng Gao;Toshiro Matsumoto;Toru Takahashi;Hiroshi Isakari
• 通讯作者: Hiroshi Isakari

BEM とブロック SS 法による 3 次元弾性体の自由振動解析

使用 BEM 和块 SS 方法进行三维弹性体自由振动分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 高海峰;松本敏郎;高橋徹
• 通讯作者: 高橋徹

BEMとブロックSS法による3次元弾性体の自由振動解析

使用 BEM 和块 SS 方法进行三维弹性体自由振动分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 高海峰;松本敏郎;高橋徹
• 通讯作者: 高橋徹

Analysis of Band Structure for 2D Acoustic PhononicStructure by BEM and the Block SS Method

• DOI: 10.3970/cmes.2013.090.283
• 发表时间: 2013
• 期刊: Cmes-computer Modeling in Engineering & Sciences
• 影响因子: 2.4
• 作者: H. Gao;T. Matsumoto;T. Takahashi;H. Isakari