2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25249022
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
田中 信雄 首都大学東京, システムデザイン研究科, 名誉教授 (70305423)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 良司 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第一部機械技術グループ, 主任研究員 (60463030)
岩本 宏之 成蹊大学, 理工学部, 准教授 (90404938)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 絶対静粛空間 / エバネセントモード / 音響振動連成 |
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| Research Abstract |
グローバル絶対静粛空間の創成を志向して、絶対静粛空間の支配因子であるトリビアル条件について考察を深めると共に、当該プロジェクトを今後進める上での具体的な指針を得た。
構造場：トリビアル条件の基礎を無限平板に置いた。その論拠は、無限平板を曲げ波が伝搬する際、コインシデンス周波数より低い周波数では振動放射音は一切発生することがなく、音響放射パワーに寄与しないエバネセント波だけが無限平板近傍に発生するからである。つぎに、この現象を制御的にどのように具現化するかが課題となるが、それには少なくとも二つのアプローチがあることを突き止めた。一つは、無限平板の特性を有限平板に移植するアプローチであり、これは研究代表者らが永年取り組んできた波動制御法の応用になる。もう一つは、エバネセント波自身の特性に踏み込んだアプローチであり、平板近傍の音圧と粒子速度を位相制御することで進行波をエバネセント波に変遷させる手法である。
音場：上述のエバネセント波発生メカニズムを模擬するように、点音源アレイをphased array駆動することでエバネセント波を発生させることができる。また、主音源に音響パワー制御法を適用することで、主音源近傍に音圧の局在化が発現することを見出した。しかしながら、この現象は進行波同士の相互干渉によって生ずる局在化現象であることから、これを擬エバネセント波と呼び、当該プロジェクトの狙いとする真性エバネセント波とは区別した。
音響構造連成場：強連成場におけるeigenpairを算出するに当たり、その性質上高次元の特性マトリックス方程式を解く必要があるため、固有値解の精度および演算時間の問題が生じていた。そこで、システム方程式をクラスタ変換することで、特性マトリックスをクラスタブロック形式として記述することが可能になったため、eigenpair算出のための精度向上と演算時間の大幅な削減に至った。
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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
５年計画にあたる初年度においては、強連成場における理論インフラの整備に力点を置き、今後の研究を推進する上での具体的な指針を確認した。まず、対象とする場を構造場、音場、音響振動連成場の三つの場に分類し、各々の属性に見合った絶対静粛性追求のための具体的な方策を得た後に、三つの場を融合することでグローバルな絶対静粛空間生成法を確立するための手順を確証できたので、初年度における研究目的は概ね達成できたものと判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
５年計画プロジェクトの初年度を終え、今後取り組むべき指針を具体的に確認できたので、まずは音場、構造場、音響構造連成場の三つの場において、各場の特性を勘案した絶対静粛空間生成法を追求する。ついで、これら三つの場を統合することでグローバルな絶対静粛空間生成法を確立する手順を踏む。また、研究遂行の過程で興味深い現象や新たな着想が得られた場合には、柔軟なスタンスで当該研究を展開していきたいと考えている。さらに、音響制御の分野ではトップクラスにあるアデレード大学の研究グループと研究代表者らはこれまでも研究者間の交流が盛んであったので、今後一層の研究交流を深め、双方のシナジー効果により実ある研究成果を挙げたいと考えている。
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