| 研究課題/領域番号 |
22K12437
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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64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
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| 研究機関 | 熊本高等専門学校 |
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研究代表者 |
西村 壮平 熊本高等専門学校, 生産システム工学系MIグループ, 准教授 (00442484)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 防音 / 音響理論 / 挿入損失 / 波動方程式 / 共振周波数 / 防音機能と換気機能の最適化 / 騒音暴露量軽減 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，東南アジア諸国で深刻な社会問題となっている道路交通騒音に対して，サステナブル建築による居住環境の向上を目的とした「換気性能を有する環境配慮型防音窓の開発」を目的としている．この防音窓は，窓従来の換気性能を維持しつつ，かつ電力を使わず騒音を低減できるという点に特徴がある．本研究では上記トレードオフの関係にある防音と換気の最適化を実現するため，防音ユニット内に生じる平面波・高調波音圧成分の発生メカニズムを明らかにし，両者の共振の発生が最小となる設計を行う．また，実際の防音窓を試作し，残響室－無響室法による音響測定を実施することで実用化に向けた課題の抽出およびその対策を実施する．
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| 研究実績の概要 |
今年度は，初年度に導いた音圧成分の低減に関する理論式の妥当性の検証のため，実物実験データとの比較を行った．その結果，双方の共振周波数の位置が良く一致し，理論式の有効性が認められた．次に，得られた理論式を基に防音ユニットの挿入損失を求め，高調波音圧成分のレベルを抑制するための入出口の面積比について検討を行った．結果として，出口位置を防音ユニットの半分の長さに設定し，入口に対する出口の面積比を0.78とした場合，顕著な低減効果を得ることが理論的に明らかになった．この結果を纏め，国外学術誌(Noise Control Engineering Journal)に投稿し，採録された．
また，2022年12月～2023年9月まで在外研究員としてカタルーニャ工科大学へ訪問し，研究協力者のJordi Poblet-Puig 准教授の下で数値解析手法による放射音発生メカニズムの解析に取り組むことができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度は単一の防音ユニットについて音響理論計算を確立し，その成果を国外学術誌に発表することができた．しかし，研究計画で示す複室構成の防音ユニットの検討までは至っていないため，やや遅れていると判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
複室構成の防音ユニットの音響理論を確立すると共に，三次元熱流体解析を用いた換気シミュレーションを実施し，遮音性能と換気性能の目標値達成に向けて取り組む．
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