کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
6915621 | 1447403 | 2018 | 45 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Multiphysics topology optimization for piezoelectric acoustic focuser
ترجمه فارسی عنوان
بهینه سازی توپولوژی چند فازی برای فوکوس کننده صوتی پیزوالکتریک
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
ترجمه چکیده
استفاده از مواد پیزوالکتریک به مزایای بسیاری از جمله کاهش تعداد قطعات و هزینه تولید سیستم مکانیکی کمک می کند. با وجود این شایستگی ها، پیش بینی های عملکرد و بهینه سازی دستگاه های مبتنی بر پیزوالکتریک به دلیل اتصال متقابل بین برق و مکانیک، به چالش کشیدند. تجزیه و تحلیل و بهینه سازی زمانی که آکوستیک ها باید با دستگاه های مبتنی بر پیزوالکتریک متصل شوند، دشوارتر می شوند. در مطالعه حاضر، اتصال متقابل در میان الکتریکی، مکانیک و آکوستیک شبیه سازی شده و کاربرد آن برای بهینه سازی توپولوژیک یک کانکتور انرژی صوتی ارائه شده است. با توجه به مسائل محلی اپتیما، برخی طرح بندی های ناهموار و ناموفق به دست می آید. برای غلبه بر این موضوع و اعمال محدودیت تولید، یک فیلتر چگالی مورفولوژی اصلاح شده نیز توسعه یافته است. با رویکرد ارائه شده، ممکن است برخی از حلقه های پیزوالکتریک بهینه شده برای تعیین انرژی صوتی را تعیین کند. در مقایسه با روش های طراحی موجود، برخی از طرح های بهتر از نظر ارزش عینی می تواند با روش فعلی بدست آید.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
مهندسی کامپیوتر
نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
The application of piezoelectric materials allows many advantages such as reducing the number of parts and manufacturing cost of a mechanical system. Despite these merits, the performance predictions and optimization of piezoelectric-material-based devices are challenging because of the mutual coupling between electricity and mechanics. The analysis and the optimization become more challenging when acoustics are to be coupled with piezoelectric-material-based devices. In the present study, the mutual couplings among electric, mechanics, and acoustics are simulated and its applications for the topology optimization of an acoustic energy focuser are presented. Owing to the local optima issue, some blurred and unsuccessful layouts are obtained. To overcome this issue and impose the manufacturing constraint, a modified morphology density filter is also developed. With the presented approach, it is possible to determine some optimized piezoelectric rings to focus acoustic energy. Compared with the existing design methods, some better designs in terms of objective value can be obtained by the present approach.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 332, 15 April 2018, Pages 600-623
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 332, 15 April 2018, Pages 600-623
نویسندگان
Gil Ho Yoon, Hyunggyu Choi, Shin Hur,