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船体構造と騒音伝達経路の関係の解明と騒音レベルを低減する構造の創生に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H04603
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関広島大学

研究代表者

北村 充  広島大学, 工学研究科, 教授 (40195293)

研究分担者 田中 義和  広島大学, 工学研究科, 准教授 (00335704)
竹澤 晃弘  広島大学, 工学研究科, 准教授 (10452608)
田中 智行  広島大学, 工学研究科, 准教授 (20452609)
研究協力者 中森 隆一  
平川 真一  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード船体構造 / 高周波振動 / 有限要素法 / 面内振動・面外振動 / 中空ラティス構造 / 吸音材 / 船舶 / 振動 / 騒音 / 騒音伝播 / 面内振動,面外振動 / 船体 / 三角関数 / 振動・騒音計測 / 面内振動 / 船体振動 / 船内騒音 / トポロジー最適
研究成果の概要

大骨と小骨が接合された板組構造という船体構造の特徴を理解・利用して,要求される騒音レベルの解析に必要な振動モードを少ない要素数で近似できる新しい有限要素を開発した.従来の計算量では得ることができない高次な振動モードを精度よく求めることが可能となった.船内騒音レベルを低減する中空ラティス構造の創生と吸音材の配置による静音効果を検討した.船内騒音レベルを低減する構造の特徴を明らかにするとともに,トポロジー最適化手法を用いて吸音材の適切な設置場所を確定する方法を確立した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

高次振動を精度良くするためには,非常に多くの要素を用いた有限要素法解析が必要になる.また,このためのモデル生成は極めて高い労働負荷を与える.本研究で開発した新しい有限要素は,少ない要素数でも高い振動モードを追求できる.また,通常の船体構造解析に用いる解析モデルから自動的に解析モデルを生成できるため,労働負荷が大きく低減される.また,今までに検討されていない中空ラティス構造と吸音材の配置も検討された.このように,本研究は高い学術的意義と社会的意義を有する.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] An objective function for the topology optimization of sound-absorbing materials2019

    • 著者名/発表者名
      A. Takezawa, T. Yamamoto, X. Zhang, K. Yamakawa, S. Nakano. M. Kitamura
    • 雑誌名

      JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION

      巻: 443 ページ: 804-819

    • DOI

      10.1016/j.jsv.2018.11.051

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural optimization of stiffener layout for stiffened plate using hybrid GA2019

    • 著者名/発表者名
      G. Liston Putra, M. Kitamura, A. Takezawa
    • 雑誌名

      International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 809-818

    • DOI

      10.1016/j.ijnaoe.2019.03.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 硬質ウレタンコアGFRPサンドイッチパネルの強度に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      田中義和、三笠健太、柳原大輔
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 26 ページ: 447-452

    • NAID

      40021621417

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 縮尺模型実験による洋上風力発電用浮体の構造応答の検討2017

    • 著者名/発表者名
      田中義和,小田純平,岩下英嗣,安澤幸隆,末吉誠
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 25 ページ: 491-496

    • NAID

      40021621352

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An effective meshfree reproducing kernel method for buckling analysis of cylindrical shells with and without cutouts2017

    • 著者名/発表者名
      S.Sadamoto,M Ozdemir,S.Tanaka,K.Taniguchi,T.T.Yu,T.Q.Bui
    • 雑誌名

      Computational Mechanics

      巻: 59 号: 6 ページ: 919-932

    • DOI

      10.1007/s00466-017-1384-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Study on Structural Response of a Floating Structure for Offshore Wind Power Generation Using a Small-Scale Model Experiment2018

    • 著者名/発表者名
      Jumpei Oda, Yoshikazu Tanaka, Hidetsugu Iwashita, Yukitaka Yasuzawa, Makoto Sueyoshi
    • 学会等名
      AWTEC, TAIPEI
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on high-frequency vibration analysis of ship hull structures2017

    • 著者名/発表者名
      荒木惟弘,北村充,竹澤晃弘
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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