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周期構造型メタマテリアルの最適化に基づくパネル放射音の広帯域低減

研究課題

研究課題/領域番号 16K06155
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関岐阜大学

研究代表者

松村 雄一  岐阜大学, 工学部, 教授 (20315922)

研究分担者 古屋 耕平  岐阜大学, 工学部, 准教授 (40580056)
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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードパネル放射音 / 周期構造 / 振動制御 / 機械力学 / 機械力学・制御
研究成果の概要

メタマテリアルを利用し,放射音を広帯域に低減するようにパネルの複数の固有モードを同時に最適化する設計法の確立を目指した。パネルの固有モードは,各々,パネル上を伝播する特定の角度の波動で構成され,複数の固有振動でほぼ同じ角度を持つ。そこで,この角度の波動に効果的な周期構造を取り付けることで,複数の固有モードを形成する角度の波動がパネル上を伝播しにくくする方法を示した。これにより,複数の固有モードの振動を同時に低減でき,音響放射効率も制御できた。また,この効果は,日光東照宮の泣き竜で知られる「むくり」の効果を取り入れることで,より強調されることも明確にした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

騒音が問題となる機械の代表である自動車の開発では,自動運転技術や電動化の進展に伴い,車内の静粛性への要求が今後益々高まると予想されている。車内音は,ルーフやフロアーなどのパネルからの放射音が原因とされるが,従来技術の延長線上では,静粛性を格段に向上させるのが難しく,音を逆相の音で打ち消すアクティブ制御が解決策の一つとされる。しかしながら,アクティブ制御には,追加の制御装置の搭載が必要で,駆動のために電力も必要とする。提案法によれば,コストをかけずに,パネルの形状を変化させておくだけで,車内音を広帯域に低減できる可能性がある。

報告書

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

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Neutralizerによる波動伝播のパッシブ制御を利用した振動低減2019

    • 著者名/発表者名
      MORI Atsuo、MATSUMURA Yuichi、IZUMIYA Hisa
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 85 号: 873 ページ: 18-00437-18-00437

    • DOI

      10.1299/transjsme.18-00437

    • NAID

      130007653333

    • ISSN
      2187-9761
    • 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
  • [学会発表] Vibration reduction of a panel structure by controlling a modal group having the same direction of wave number vector2019

    • 著者名/発表者名
      Yuuta Shimizu, Yuichi Matsumura, Kohei Furuya, Ryouichi Ishikawa
    • 学会等名
      Internoise 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨組構造における断面変形を伴う波動モード間の反射/透過係数の算出法2018

    • 著者名/発表者名
      清水裕太,松村雄一,古屋耕平,山田朋,國井翔太
    • 学会等名
      日本騒音制御工学会平成 30(2018)年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 波動伝播の可視化を利用したフレームからパネルへの振動伝達の低減法2018

    • 著者名/発表者名
      清水裕太,松村雄一,古屋耕平
    • 学会等名
      Dynamics and Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 複数の共振周波数の同時配置に供する結合剛性の設計法2018

    • 著者名/発表者名
      尾崎広典,駒田匡史,松村雄一,古屋耕平
    • 学会等名
      Dynamics and Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 強制振動の周波数特性を平滑化するための連続体型動吸振器の最適設計2018

    • 著者名/発表者名
      黒木駿,駒田匡史,松村雄一,古屋耕平
    • 学会等名
      Dynamics and Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 周期構造を利用した機能性モード形の設計2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺翔,松村雄一,古屋耕平
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 岐阜大学機械力学研究室(松村研究室)補助事業

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~dyn/hojo.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 岐阜大学機械力学研究室

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~dyn/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 岐阜大学機械力学研究室

    • URL

      http://www1.gifu-u.ac.jp/~dyn/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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