| Project/Area Number |
23KJ0484
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
曹 達 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2024: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 床衝撃音 / 乾式二重床 / 有限要素法 / 建築音環境 / 音響振動連成解析 |
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| Outline of Research at the Start |
乾式二重床はの床仕上げ構造の一種で，日本のオフィスや集合住宅に普及している。しかし、乾式二重床は重量床衝撃遮断性能の低下を引き起こす。良質な音環境を提供するため，床構造の床衝撃音遮断性能を正確に把握するのが重要である。本研究では，数値解析（有限要素法）を通して，乾式二重床構造における床衝撃音発生メカニズムを解明し，標準実験室実験を対象に，乾式二重床における床衝撃音遮断性能の高精度数値予測手法の構築を目指す。今後、乾式二重床の新製品開発に向けた床衝撃音遮断性能予測に応用でき、コストの低減や開発方向の提案に対して様々なメリットがある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，乾式二重床における床衝撃音発生メカニズムの解明を実現し，さらに乾式二重床の床衝撃音低減性能に関する高精度数値予測手法の構築を目標としてる。
初年度はまず，乾式二重床の各部材（支持脚，床面材）の物性値を測定し，各部材のモデル化手法を確立した。特に，支持脚には小試験体を制作し，支持脚の動的ばね定数を測定した。これらの物性値とモデル化手法を壁式実験室を模擬した数値モデルに導入し，乾式二重床の振動レベル低減量に関する数値解析を行い，二重床の床衝撃音低減メカニズムを解明した。
次に，乾式二重床端部に設置される空気抜きに関する検討を行った。実大二重床での実験により，空気抜きの主な効果は63 Hz帯域以下にあることを確認した。また，小試験体実験により，空気抜きによる具体的な影響を解明した。さらに，オリフィスを模擬した空気抜きの理論モデルを提案し，空気抜きによる床衝撃音低減現象を解明sた。
最後に，標準衝撃源のタイヤとボールによる乾式二重床の床衝撃音レベル低減量の変化に関する検討を行った。実大二重床を対象とした実験により，床衝撃音レベル低減量の変化を起こした乾式二重床の非線形性は二重床支持脚にあることを確認した。さらに，数値解析により，床衝撃音レベル低減量が変化する主因は支持脚の金属ボルト，防振ゴムと床スラブ三者間の拘束が不足であることを確認した。
初年度では主に床スラブ上にある乾式二重床構造に着目したが，次年度には床スラブ下の受音室空間を解析モデルに導入し，実住宅における乾式二重床の床衝撃音低減性能に関する数値解析的検討を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度は乾式二重床の床衝撃音発生メカニズムの解明を目標としてる。予定通りに，二重床の各部材，各種非線形性要因などをモデル化手法を提案した。これらにモデルにより，二重床の床衝撃音発生機構の傾向を解明し，数値解析プログラムの開発を概ね完成した。研究成果の一部は学会で発表し，次年度に査読論文として投稿する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
実住宅における乾式二重床の床衝撃音低減性能の傾向を把握し，受音室および壁を含めた数値解析プログラムを完成する。以上のプログラムを使用し，二重床工法である床先行・壁先行の影響を解明する。並行に，高性能な床衝撃音低減性能を持つ二重床の開発に向けて，実験・数値解析を行う。
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