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気象要因を反映した地域の音環境解析に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17656150
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

野村 卓史  Nihon University, 理工学部, 教授 (50126281)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 樫山 和男  中央大学, 理工学部, 教授 (10194721)
長谷部 寛  日本大学, 理工学部, 助手 (60366565)
Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords音 / 気象要因 / 風 / 有限要素法 / 低周波音 / 橋梁 / 音の伝播 / 騒音計測 / メッシュ分割法 / 音環境 / Delaunay分割
Research Abstract

本研究では風速分布と気温分布が音の伝播経路に及ぼす影響をシミュレーションできる,有限要素法に基づく新しい数値解析法の開発を進めてきた.基礎方程式は波動解析のアプローチをとるもので,音圧と擾乱流速を変数とする連成支配方程式を有限要素法により離散化して解くところに新規性がある.前年度までに2次元および3次元の解析過程を構築し,採用したMurの放射境界条件が機能すること,および風速分布・気温分布の影響のもと,音が妥当に屈折する解が得られることを確認している.最終年度に当たる本年度は,3次元解析法の並列計算化を主たるテーマとして取り組んだ.通信ライブラリにMPIを採用し,解析コードを並列した結果,大規模な解析メッシュの計算ができるようになった.
並列化した3次元解析法を用いて,ベンチマーク的な計算を行った結果,小規模な解析メッシュのときには発散傾向にあった条件の問題でも安定した解が得られるなど,解析条件が著しく拡大し,実用的な解析を行う見込みが高まったと判断している.その一例として,橋げたの上下振動に伴う低周波音伝播のシミュレーションを試みた.本解析方法は擾乱流速を未知数としているため,橋げたの振動を流速に正弦履歴を与える境界条件として扱うことが可能である.解析結果は極めて妥当なもので,Helmholtz系の波動解析では双極子音源としか扱うことができなかったものを,実際の構造形状を与える現実的な解析モデルを扱うことができ,かつ低周波音に風や気温が与える影響を評価することができるようになった.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (12 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 気象要因の影響を考慮した音の伝播に関する有限要素解析法2006

    • Author(s)
      野村卓史, 高木耕平
    • Journal Title

      土木学会応用力学論文集 9

      Pages: 221-230

    • NAID

      130004258398

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Finite element analysis of sound propagation under influence of sound speed distributions2006

    • Author(s)
      T.Nomura, H.Kanai
    • Journal Title

      International Journal of Computational Fluid Dynamics 20

      Pages: 237-244

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 大気中を伝播する音の有限要素解析2006

    • Author(s)
      野村卓史, 高木耕平, 長谷部寛
    • Journal Title

      計算工学講演会論文集 11

      Pages: 235-238

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 六面体要素による都市の風況解析用メッシュの作成法2006

    • Author(s)
      小野大輔, 長谷部寛, 野村卓史
    • Journal Title

      計算工学講演会論文集 11

      Pages: 239-242

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A method of finite element mesh generation for wind simulation in cities2006

    • Author(s)
      D.Ono, H.Hasebe, T.Nomura
    • Journal Title

      Proceedings of The Forth International Symposium on Computational Wind Engineering

      Pages: 393-396

    • NAID

      10017664858

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  • [Journal Article] CAD/GISによる幾何データを用いた三次元都市モデリングシステム2006

    • Author(s)
      大川博史, 樫山和男
    • Journal Title

      日本応用数理学会2006年度年会講演予稿集

      Pages: 344-345

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  • [Journal Article] 風車騒音の伝播におよぼす風の影響について2006

    • Author(s)
      野村卓史
    • Journal Title

      第55回理論応用力学講演会講演論文集

      Pages: 49-50

    • NAID

      130005020294

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 風の影響を考慮した音の伝播解析2006

    • Author(s)
      高木耕平, 野村卓史
    • Journal Title

      第33回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集

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  • [Journal Article] 三次元Delaunay分割法における形状生成と要素の再分割2005

    • Author(s)
      濱田秀敬, 大川博史, 樫山和男, 谷口健男
    • Journal Title

      計算工学講演会論文集 10巻,No.2

      Pages: 821-824

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  • [Journal Article] 植生を考慮した安定化有限要素法による風況解析2005

    • Author(s)
      板橋翔, 樫山和男
    • Journal Title

      計算工学講演会論文集 10巻,No.1

      Pages: 327-330

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Finite Element Analysis of 2D Turbulent Flows Using the Logarithmic Form of the k-ε Model2005

    • Author(s)
      H.Hasebe, T.Nomura
    • Journal Title

      Proc.of The Sixth Asia-Pacific Conference on Wind Engineering (APCWE VI)

      Pages: 202-202

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article]2005

    • Author(s)
      長谷部寛, 野村卓史
    • Journal Title

      土木学会第60回年次学術講演会

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      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] Two and three dimensional finite element simulation of sound propagati on concerning meteorological conditions2007

    • Author(s)
      T. Nomura & S. Sato
    • Organizer
      APCOM'07-EPMESC XI
    • Place of Presentation
      京都国際会議場
    • Year and Date
      2007-12-03
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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