圧電素子を用いた吸音板に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23760206
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山田 啓介 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80456798)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 吸音 / 低周波音 / 圧電素子 / スマート構造 / 共鳴 / 動吸振器 / 垂直入射吸音率 / 共鳴音

研究概要

一般によく知られている板振動型吸音は,平板の固有振動数の近傍で吸音効果が得られるが,平板の減衰の不足が原因で,その吸音効果は不十分であることが多かった.そこで本研究では,平板に圧電素子を貼付し,その圧電素子に LR回路を接続することによって平板に等価的に減衰を付加し,高い吸音率を得る方法を提案した.本研究では,圧電素子の効果を等価的に高める手法との組合せも検討した.また,吸音板の背後空気の空気ばねを相殺するため,圧電素子と負性容量回路を用いた負剛性の付加についても提案した.

研究成果

• [雑誌論文] A new method for accurately determining the modal equivalent stiffness ratio of bonded piezoelectric structures (2012)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Yamada, Hiroshi Matsuhisa, Hideo Utsuno
  • 雑誌名: Journal of Sound and Vibration 巻: 331 号: 14 ページ: 3317-3344
  • DOI: 10.1016/j.jsv.2012.02.028
  • NAID: 120004057179
  • 査読あり
• [学会発表] 圧電吸音板の負剛性を用いた小型化に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山形健太,山田啓介,澤田勝利
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部平成 24 年度関西学生会学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪工業大学
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] ACOUSTIC RESONANCE SUPPRESSION USING PLATE WITH PIEZOELECTRIC ELEMENT AND LR CIRCUIT (2013)
  • 著者名/発表者名: Keisuke YAMADA
  • 学会等名: The 20th International Congress on Sound & Vibration
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
• [学会発表] 圧電吸音板の負剛性を用いた小型化に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山形健太
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部平成24年度関西学生会学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪工業大学
• [学会発表] LOW-FREQUENCY NOISE REDUCTION USING A PIEZOELECTRIC SOUND ABSORBING PANEL USING LR CIRCUIT AND APPLIED VOLTAGE (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoya NAKAZAWA, Keisuke YAMADA, Hiroshi MATSUHISA, Katsutoshi SAWADA, and Hideo UTSUNO
  • 学会等名: The 11thInternational Conference on MOTION AND VIBRATION CONTROL
  • 発表場所: Fort Lauderdale (USA)
  • 年月日: 2012-10-17
• [学会発表] 圧電素子を貼付した平板と LR回路による共鳴音の低減 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田啓介,北川晃祥,松久寛,宇津野秀夫
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2012
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 圧電素子を用いた吸音板による低周波騒音の低減 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中澤知哉,山田啓介,松久寛,宇津野秀夫,澤田勝利
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第87 期定時総会講演会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 圧電素子を貼付した平板による共鳴音の低減 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北川晃祥,山田啓介,松久寛,宇津野秀夫,澤田勝利,中澤知哉
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部平成 23 年度関西学生会学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] LOW-FREQUENCY NOISE REDUCTION USING A PIEZOELECTRIC SOUND ABSORBING PANEL USING LR CIRCUIT AND APPLIED VOLTAGE (2012)
  • 著者名/発表者名: Keisuke YAMADA
  • 学会等名: The 11th International Conference on MOTION AND VIBRATION CONTROL
  • 発表場所: Fort Lauderdale, Florida, USA
• [学会発表] 圧電素子を貼付した平板とLR回路による共鳴音の低減 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田啓介
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2012
  • 発表場所: 慶應義塾大学
• [学会発表] 圧電素子を貼付した平板による共鳴音の低減 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北川晃祥
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 関西大学（吹田市）
• [学会発表] 圧電素子を用いた吸音板による低周波騒音の低減 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中澤知哉
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第87期定時総会講演会
  • 発表場所: 関西大学（吹田市）
• [学会発表] 圧電素子を利用した吸音パネルによる低周波騒音の低減 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中澤知哉,山田啓介,松久寛,宇津野秀夫,澤田勝利
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2011
  • 発表場所: 高知工科大学
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] 圧電素子を利用した吸音パネルによる低周波騒音の低減 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中澤知哉
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2011
  • 発表場所: 高知工科大学（高知県）
• [備考]
  • URL: http://vibration.jp/
• [備考] 機械力学・制御工学研究室
  • URL: https://sites.google.com/a/kansai-u-svc.com/kiriki-seigyo/
• [備考]
  • URL: http://vibration.jp/