| 研究課題/領域番号 |
18K03955
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 信州大学 (2019-2021)
東京理科大学 (2018) |
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研究代表者 |
青野 光 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (10623712)
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| 研究分担者 |
劉 浩 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40303698)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 羽ばたき音 / 羽ばたき飛行 / 高解像度数値計算 / 同時計測 / 昆虫飛行 / 高解像度数値解析 / 剥離渦 / はくり渦 / 昆虫 |
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| 研究成果の概要 |
飛翔昆虫の羽ばたき運動は、飛行に必要な空気力と個体間のコミュニケーションのために空力音（羽音）を発生させることが可能な機能である。これまでの研究成果によって、羽ばたき運動による独自の流体力発生機構の一定の説明はできているが羽音の発生プロセスは未解明である。そこで、本研究は昆虫の羽音の現象理解と発生プロセスの解明を目的とし計算と実験を行った。数値計算では分離解法と直接解法を用いることで羽ばたき運動中に生じる渦と羽音の発生の関係を翼の運動の変化と詳細な流れ場の変化に基づき議論し、その発生プロセスの一部を明らかにした。さらに、昆虫を用いて実測したデータにより数値解析で得た結果を裏付けることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
昆虫にとって、羽音はコミュニケーションとしては出した方が良く、静粛性の観点では出さない方が良い。この相反関係が羽ばたきの機能とどの様に両立しているかについて、進化の観点から注目されている。また、羽音の現象理解と発生プロセスの解明は現在活発に行われる羽ばたき型小型飛行体の開発では静粛性の高い羽ばたき機の設計への活用が期待されている。本研究の成果は工学と生物学の両面の発展への貢献が期待できる。特に、翼の動きと翼まわりの流れ場と音場の関係性の一部を明らかにしたことにより静粛性の優れた羽ばたき翼機の設計や生物のコミュニケーション時の羽の動きと羽音の変化を議論する上で有用な知見となる。
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