2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the vibroacoustic numerical analysis for predicting and designing the insulation performances of window systems
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16K18196
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
井上 尚久 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任研究員 (00755803)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 音響振動連成 / 窓システム / サッシ / 音響透過損失 / 遮音 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はサッシ・板硝子から構成される窓システムを対象とし，音響振動連成数値解析による音響透過損失の数値予測システムの構築及び窓システムの音響性能向上のための知見の取得を目標としている。
初年度は窓システムの各部位のモデル化に関する課題群の内，プログラムを新規に実装する必要性がある課題を優先的に執り行った。第二年度は実装したプログラムを用い，各部のモデル化に関する検証を進めた。特に端部支持モデルの有効範囲及び隙間のモデル化の方針を明確化し，振動・音響透過メカニズムに関する知見を取得することが出来た。
端部支持を機械・モーメントインピーダンスによりモデル化する簡易かつ効率的な手法について，支持部材内部の最低次固有モード以下の周波数においては十分に解析精度が保たれることを明らかにした。これらの特性は原理的に粘弾性体でも同様の傾向にあるものと考えられる。
隙間については，隙間部分の境界面における粘性境界層を考慮した解析手法を整備した。その中で，隙間部分の側壁だけでなく，隙間周辺の構造体の表面での減衰も比較的大きいことが確認された。これは，隙間を充填する空気に減衰を与えるだけでは十分に現象を表せないことを意味しており，隙間透過音のモデル化においても重要なものと考えられた。
最後に，サッシ枠を含めた構造の振動については低周波音域に限定して行った。シェル要素を用いた解析では回転剛性の影響が見られ，固定支持に近くなる傾向が示唆された。
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