2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of soundproofing materials for automobiles using cellulose nanofibers and acoustic metamaterials
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21K03953
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
黒沢 良夫 帝京大学, 理工学部, 教授 (60631885)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 音響 / 振動 / CAE / 吸音 / 遮音 / 有限要素法 / 音響メタマテリアル / セルロースナノファイバー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
音響メタマテリアルに関しては、以下の通りである。
PPを高さ10mm程度のハニカム構造に加工したものの上下にフィルムを貼り、4種類のパターン（①穴なし、②上面穴、③下面穴、④両面穴）でセルの中央に穴を開けた音響メタマテリアルのテストピースを作成し、3種類の積層パターン（A:パネル＋フェルト＋メタマテリアル、B：パネル＋メタマテリアル＋フェルト、C:パネル＋フェルト＋メタマテリアル＋フェルト）と組み合わせて、計12種類の透過損失の計測を行った。パネルとメタマテリアルで2重壁遮音構造となる積層パターン（A、C）では透過損失の性能が高くなることを確認した。①②③④の穴の影響は吸音に比べると小さかった。また、テストピースと同様のFEモデルを作成し、透過損失を計算した。計算結果はB：パネル＋メタマテリアル＋フェルトではおおよそ実験結果の傾向を再現できた。2重壁遮音構造の積層パターン（A、C）では周波数域により若干計算結果の方が透過損失が高くなってしまった。モデル化の工夫等行い計算精度を向上させることが今後の課題である。
上記に関して、内容をまとめて学会発表を行った。
セルロースナノファイバーに関しては、以下の通りである。
サンプルを提供いただけるメーカーを見つけ、音響計測用のサンプルを作成した。現在、様々なフェルトに様々な量のセルロースナノファイバーを吹き付けた際の吸音性能の変化を把握するため、計測用のサンプルを作成し、データ分析中である。
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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
音響メタマテリアルに関しては、いくつかのサンプルについては遮音の実験結果とおおよそ一致し、様々な積層パターンの計測・計算結果から、今後どのような構造・形状のものが優れた音響性能を発揮できるか明確になりつつある。
セルロースナノファイバーに関しては、フェルトに吹き付けた状態のサンプルを複数作成し、吸音率計測をスタートできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
音響メタマテリアルに関しては、様々な積層パターンの計測やFEモデルを作成し、どのような構造・形状のものが優れた音響性能を発揮できるか明確にしていく。
セルロースナノファイバーに関しては、様々な積層パターンによる吸音性能を計測し、計算モデル化を目指していく。
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Research Products
(1 results)
