| 研究課題/領域番号 |
20K04359
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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20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
坂本 秀一 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (40211932)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 軽量な粉体 / 微細な粉体 / 粒状体 / 吸音率 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
パッシブ消音方式は電源や電子デバイスが不要であり、着実な改善も続いており、未だに伸び代が大きい領域である。本研究では音波の波長より小さい粒状体や粉体に着眼し、従来にない吸音原理による騒音制御技術を提案する。具体的には、気体分子のように振舞う軽量で微細な粉体を用いた吸音方法について明らかにすることである。
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| 研究成果の概要 |
軽量な粉体に着眼した騒音制御を提案した。具体的には、気体分子のように縦振動で音波が伝搬する軽量な粉体を用いた吸音について、粉体の振動による吸音、粒子間の隙間による吸音、の効果がどのように重畳しているのかを理論的に解明した。このような特殊な吸音効果が現れる粉体の条件を探索した。
音波の波長より小さい粒状体やフレーク状のバイオマス材料の吸音に関する数理モデルを示した。規則的に配列した粒状体の吸音特性を数理モデル化した。ランダムな配列や不規則形状の粒状体については、マイクロCTスキャンで測定した幾何学データを基に理論的な計算が行われた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
吸音材料は同じ性能であれば、軽く薄く安価である事が求められる。粉体は一般に生産性・輸送性が良く、形状が自在に変わるため異形部分への設置が容易という工学的利点がある。
提案する粉体による吸音方法では、軽量な粉体であり気体より重い程度の粉体が音響媒質となるため、縦波速度が劇的に遅くなり、吸音材料の厚さを遙かに薄くできる。
現状を打開するため、今まで用いられてこなかったこのような原理による吸音方法を実験的・理論的に示すことが本研究の目的である。
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