107 レベルセット法に基づく金属導波管設計法
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概要
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In this paper, we propose a new level set-based topology optimization method targeting metallic waveguide design problems. Since metallic waveguides are usually used in microwave range, the skin effect must be taken into account when metallic waveguides are designed. One of the simplest methods to deal with the skin effect is to impose the electric field constraint condition on the surface of the metal walls when the electric field is computed. Therefore, we impose this condition on the surface of the metal walls represented by the zero iso-contour of the level set function. That is, we solve a topology optimization problem where the design-dependent Dirichlet boundary condition is imposed. For this purpose, we provide a mesh which tracks the level set boundary. By imposing the Dirichlet boundary condition at the nodes on the level set boundary in this mesh, the electric field can be computed using the ordinary FEM. Since this mesh tracks the level set boundary by moving nodes at every optimization iteration, it can be viewed as an ALE mesh, and our proposed method also can be viewed as a level set-based topology optimization method incorporated with the ALE method. By using the Eulerian and ALE meshes, we solve the optimization problem. To demonstrate the usefulness of the proposed method, some numerical examples are provided.
- 一般社団法人日本機械学会の論文
- 2010-12-09
著者
-
川本 敦史
(株)豊田中央研究所
-
西脇 眞二
京都大学大学院工学研究科機械理工学専攻
-
山崎 慎太郎
(株)豊田中央研究所
-
野村 壮史
(株)豊田中央研究所
-
西脇 眞二
京大
-
山崎 慎太郎
日本大学消化器外科
-
西脇 眞二
京都大
-
佐藤 和夫
株式会社 豊田中央研究所
-
野村 壮史
株式会社 豊田中央研究所
-
野村 壮史
名古屋大学大学院:(現)豊田中央研究所
-
野村 壮史
豊田中研
-
佐藤 和夫
豊田中研
-
野村 壮士
(株)豊田中央研究所
-
佐藤 康夫
(株)豊田中央研究所
-
山崎 慎太郎
京都大学
-
山崎 慎太郎
芝浦工業大学
-
川本 敦史
豊田中研
-
山[サキ] 慎太郎
芝浦工大
-
山崎 慎太郎
水産総合研究セ 水産工学研
-
佐藤 和夫
(株)豊田中央研究所
-
野村 壮史
Toyota Motor Engineering and Manufacturing North America Inc.
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