高周波均質化法に基づく所望の分散特性を持つ音響メタマテリアルのトポロジー最適化

摘要

音響メタマテリアルは，自然界に存在する均赏材が示さないような特異な音響特性を持つよう設計された人工材料である.代表的な音響メタマテリアルとして，周期構造を有するメタマテリアルが挙げられる.これに音波を入射すると，周期構造の最小単位であるュニットセルで局所共振が生じ，メタマテリアルが負の赏量密度や負の体積弾性率等，特異な波動伝搬特性を示すことが知られている.例えば先行研究(1)では，特定の周波数帯において音波の透過を許容しない，バンドギャップを有する音響メタマテリアルが提案されており，防音デバイスとしての応用が期待されている.