| 講演名 | 2023-05-18 空中超音波定在波によるチップ部品の浮揚における音響流駆動力の解析 和田 有司(東工大), 中村 健太郎(東工大), |
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| 抄録(和) | 空中超音波を用いて小さなチップ部品を浮揚操作するとき，40 kHz以下の周波数では浮揚困難であるが，70 kHz以上で浮揚可能となるものがある．音響放射力の理論では浮揚対象の体積が小さくなっても，保持力と重力の比は低下しないが，音響流により浮揚が阻害されることが考えられる．粘性境界層を考慮した音場解析を実施し，音響流駆動力を経由して音響流を算出することで，音響流の流体圧力を算出した．その結果，音響流による浮揚を阻害する力は浮揚物の体積が小さくなると保持力に対して大きくなり，浮揚対象の大きさが境界層厚の20倍を下回ると，入力音圧の振幅によらず浮揚不可能であるという結論を得た． |
| 抄録(英) | In the ultrasonic levitation technology of small chip parts, some parts are difficult to be levitated at frequencies below 40 kHz, but can be levitated at frequencies above 70 kHz. According to the theory of acoustic radiation force, the ratio of holding force to gravity does not decrease as the volume of the object to be levitated decreases, but the acoustic streaming may inhibit levitation. An viscoacoustic analysis was conducted considering the viscous boundary layer, and the fluid pressure of the acoustic flow was calculated by simulating the acoustic streaming via the acoustic flow driving force theory. As a result, the disturbing force due to the acoustic streaming exceeded the holding force as the volume of the floating object decreased. When the dimension of levitated object is less than 20 times the boundary layer thickness, it cannot be lifted regardless of the input sound pressure amplitude. |
| キーワード(和) | 超音波浮揚 / 音響放射力 / 音響流 / 定在波 / 有限要素法 |
| キーワード(英) | ultrasonic levitation / acoustic radiation force / acoustic streaming / standing wave / finite element method |
| 資料番号 | US2023-4 |
| 発行日 | 2023-05-11 (US) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | US |
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| 開催期間 | 2023/5/18(から1日開催) |
| 開催地（和） | 日本大学 駿河台キャンパス |
| 開催地（英） | Surugadai Campus, Nihon University |
| テーマ（和） | 非線形音響，強力超音波，超音波一般 (共催：非線形音響研究会) |
| テーマ（英） | Nonlinear acoustics, Ultrasonics, etc. |
| 委員長氏名（和） | 中村 健太郎(東工大) |
| 委員長氏名（英） | Kentaro Nakamura(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 小池 義和(芝浦工大) / 渡部 泰明(都立大) |
| 副委員長氏名（英） | Yoshikazu Koike(Shibaura Inst. of Tech.) / Yasuaki Watanabe(Tokyo Metropolitan Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 吉澤 晋(東北大) / 平田 慎之介(千葉大) |
| 幹事氏名（英） | Shin Yoshizawa(Tohoku Univ.) / Shinnosuke Hirata(Chiba Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 大久保 寛(都立大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kan Okubo(Tokyo Metropolitan Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Ultrasonics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 空中超音波定在波によるチップ部品の浮揚における音響流駆動力の解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Analysis of acoustic streaming driving force on electronic chip parts levitated in aerial ultrasonic standing waves |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 超音波浮揚 / ultrasonic levitation |
| キーワード(2)（和/英） | 音響放射力 / acoustic radiation force |
| キーワード(3)（和/英） | 音響流 / acoustic streaming |
| キーワード(4)（和/英） | 定在波 / standing wave |
| キーワード(5)（和/英） | 有限要素法 / finite element method |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 和田 有司 / Yuji Wada |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 中村 健太郎 / Kentaro Nakamura |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech) |
| 発表年月日 | 2023-05-18 |
| 資料番号 | US2023-4 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | US-36 |
| ページ範囲 | pp.18-23(US), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-05-11 (US) |