2018 Fiscal Year Research-status Report
同時計測と高解像度数値解析を用いた昆虫羽ばたき音の現象理解と発生プロセスの解明
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18K03955
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
青野 光 東京理科大学, 工学部機械工学科, 助教 (10623712)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
劉 浩 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40303698)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 羽ばたき音 / 同時計測 / 高解像度数値解析 / はくり渦 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では昆虫の羽音の発生機構を明らかにするため、羽ばたき運動中の時系列計測(翼の運動、空気力、音場)の同時実測と数値解析を行う。(a)羽ばたき運動、力、音場の同時計測、(b)羽ばたき運動中の高解像度数値解析とその妥当性の確認、(c)流れ場・音響の詳細解析が重要なサブテーマである。
2018年度は主に羽ばたき中の運動・空気力・音場の同時計測と数値解析の準備を行った。以下に概要を示す。
初めに、同時計測についてであるが、空気力を計測するために必要な高感度６軸力覚センサーおよび同時計測に必要な器具を購入し、動作確認を行った。その後、同時計測を実行するために必要なLabVIEWプログラムを作成し、購入した力覚センサーによる空気力とマイクによる空力音の同時計測のテスト計測を実施し、構築中したシステムの動作確認を行った。空気力と羽ばたき運動もしくは音場と羽ばたき運動の同時計測について、実計測に対する問題点と課題の確認およびそれらの解決方法について議論を分担者と進め、2019年度前半にテスト計測が実施できる見通しを得た。
続いて、高解像度数値解析についてであるが、昆虫の羽と胴体の計算格子を作成し、その質の確認を行い、高解像度スキームを用いた計算に適用できることを確認した。さらに、羽音の発生メカニズム解析に活用するための計算結果を用いた空力音源項を可視化する後処理プログラムを作成した。また、別途進めていたモデル化した羽ばたき音の発生原理に関する解析より羽ばたき音の発生メカニズムの一部を明らかにすることができ、それらの結果を国際誌に発表することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2018年度に計画していたことは比較的順調終えることができたが、最も行いたかった昆虫を使用した同時計測のテスト計測ができなかったことから、上記の進捗区分と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度前半は、昆虫を利用した羽ばたき運動・空気力と羽ばたき運動・空力音の同時計測のテスト計測を行うために、羽ばたき運動と空気力の同時計測システムの動作確認と運動、空気力、音の同時計測システムの構築および動作確認を迅速に進めていく。羽ばたき運動と空気力の計測データが取得でき次第、直ちに既存の羽ばたき流体音響解析を実施し、数値解析の妥当性の確認とそのメカニズムの解明に向けた本格的な研究を進めていく。
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| Causes of Carryover |
購入予定していた装置が予定した金額より安く買えたため差額が生じた。2019年度に同時計測で利用する予定の器具および消耗品の購入費として使用する予定である。
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