| 研究概要 |
衝撃・振動・音響特性評価による衝突機構の解明について研究を行い,以下の成果を得た.
1.衝撃特性評価の視座からの実験と解析
衝突による打撃体・被打撃体の衝撃変形および衝撃抵抗特性を調べるため,高速度カメラによる測定を行った.打撃体の衝突方向と垂直な方向からの測定により,垂直衝突時における打撃体等の変形を明らかにすると共に,斜め衝突時の衝突・反発特性を調べた.さらに,画像処理を用いたスウィートエリアの可視化システムを開発した.ラケット面の中央よりグリップ部に近い領域に,高反発特性を示すスウィートエリアの存在することが分かった.
2.振動特性評価の視座からの実験と解析
衝撃的外乱を受ける系の過渡振動をウェーブレット変換を用いて解析し,応答スペクトルの時間的変化が周波数帯により異なることを明らかにした.また,振動時における振動エネルギーと,次項とも関連する音響エネルギー流れを調べた結果,系の減衰がある程度大きくなると両エネルギー流れの一致することが分かり,音響エネルギー流れの測定により振動エネルギー流れの推定ができること,さらに本方法が振動エネルギーの測定の困難性を解決する方法に繋がることが分かった.
3.音響特性の視座からの実験と解析
過渡的な音響特性を調べるため,時間的変化が緩やかな音響を例にとり,3種の音についてそのスペクトルの時間的変化を求めた.また,SD法,一対比較法によるアンケート調査を基にこれらの音の音質についても解析を行い,「純音度レベル」を用いることによりその特徴が識別できることが明らかとなった.衝撃音の解析には,さらに時間的に急激な音響特性変化を予想した評価法が重要と思われ,今後その領域に限定した研究を進める価値がある.
以上の3つの異なる視座からの研究により,衝突における系の力学的,エネルギー的特性を求め,詳細な考察の下,衝突機構の解明を行った.
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