静電容量型超音波トランスデューサの最適構造設計法 : レベルセット法に基づく等断面形状制約付きトポロジー最適化
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概要
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Capacitive micromachined ultrasonic transducers (cMUTs) are a new type of transducer with applications in medical ultrasound equipment. This paper presents a topology optimization method for the structural design of cMUTs, in which the outlines of target structures are implicitly represented using the level set method, and uniform cross-section surface constraints are taken into account. First, the optimization problem that addresses the design requirements of the cMUT is formulated. Second, basic details of the level set-based topology optimization method are briefly discussed. Based on the concept of the Tikhonov regularization method, the topology optimization method considering a uniform cross-section surface constraint is formulated. Next, based on this formulation and the level set method, a topology optimization algorithm is constructed where the Finite Element Method is used when solving the equilibrium equations and the level-set equation. Finally, two- and three-dimensional examples are provided to confirm the validity and utility of the proposed topology optimization method.
- 2010-11-25
著者
-
泉井 一浩
京都大学大学院工学研究科機械理工学専攻
-
西脇 眞二
京都大学大学院工学研究科機械理工学専攻
-
山田 崇恭
京都大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻
-
田畑 修
京都大学大学院工学研究科マイクロエンジニアリング専攻
-
西脇 眞二
京都大
-
西脇 眞二
京都大学大学院
-
泉井 一浩
京都大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻
-
田畑 修
京都大学大学院 工学研究科
-
佐藤 政司
京都大学大学院工学研究科マイクロエンジニアリング工学専攻
-
田畑 修
京都大学大学院工学研究科マイクロエンジニアリング工学専攻
-
山田 崇恭
京都大学大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻
-
山田 崇恭
名古屋大学大学院工学研究科
-
泉井 一浩
京都大学大学院工学研究科
-
泉井 一浩
京都大学大学院
-
山田 崇恭
京都大学大学院工学研究科
-
山田 崇恭
京都大学大学院 工学研究科 機械理工学専攻
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