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문제 정의
- 위상최적화의 고유치 문제에서는 고유진동수를 상승시키기 위하여 업데이트를 반복하다 구조체를 모두 없애버리는 결과를 초래할 수 있으므로 합당한 제한조건을 설정해주어야 한다. 본 논문에서는 실제 제작 및 소멸해의 방지를 위하여 혼 모델의 중앙부분의 상대밀도를 업데이트 하지 못하게 설계 제한조건을 설정하였다[2].
- 본 논문에서는 초음파 혼의 40kHz 주파수 영역대의 길이 방향 cosine 진동모드를 60kHz 대의 주파수 영역으로 끌어올리기 위한 주파수 최대화 위상최적화를 실시 하였다. 먼저 목적함수의 적합성을 보장하기 위하여 2차원 상에서의 목적함수를 단순한 주파수 최대화를 목적으로 한 것과 목표주파수가 있는 2가지 경우에 대하여 위상최적설계를 실시하였다.
- 위상최적화의 목적은 40kHz 근처에서 발생하는 초음파 혼의 길이방향 cosine 진동모드를 60kHz 대역에서 생성되도록 고유진동수를 상승시키는 것이다. 초음파 혼의 고유진동수를 상승시키면 상대적으로 작은 변위에서도 진동에너지를 크게 할 수 있어 다양한 크기의 칩에 대응할 수 있는 장점이 있다.
- 위상최적화의 목적은 접합 시에 사용되는 진동 모드의 고유진동수를 최적화하는 것이다. 고유진동수 최적화 문제에서 본 논문과 같이 고주파의 진동 모드에 대하여 최적화를 시키는 경우에는 특정 모드에 대한 추적이 필수적이다.
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