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多孔質材の微視構造モデリングとマルチスケール解析による吸音率の微視構造依存性解明

研究課題

研究課題/領域番号 26420590
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 建築環境・設備
研究機関工学院大学

研究代表者

山本 崇史  工学院大学, 工学部, 准教授 (30613640)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード吸音材 / 吸音率 / 微視構造 / 繊維径 / 均質化法 / 多孔質
研究成果の概要

研究代表者が開発した多孔質吸音材に拡張した均質化法を用いて,代表的な発泡材料および繊維材料の微視構造モデルをSEM画像をもとに作成し,垂直入射吸音率を算出し,実験値と比較した結果良く一致した.なお,モデル作成には水銀圧入法による平均孔径値も参考とした.また,発泡材料についてはユニットセルの大きさ,空孔径,セル間薄膜にある空孔,繊維材料については繊維径やその圧縮率について垂直入射吸音率への影響を分析した.それらの結果から,微視構造の形状や寸法の定量的な効果を明らかにすることができた.近年多孔質吸音材によく適用されている Biot モデルの材料パラメータを均質化法の結果から算出する手法も提案した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of membranes at microscopic polygonal faces of polyurethane foam by using homogenization method2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamamoto and Yuki Imae
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 140 号: 4_Supplement ページ: 3431-3431

    • DOI

      10.1121/1.4971051

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of sound absorption coefficients from microscopic structure of poroelastic material by homogenization method2017

    • 著者名/発表者名
      山本 崇史
    • 学会等名
      International Conference on Technology and Social Science 2017
    • 発表場所
      桐生市文化会館(群馬県桐生市)
    • 年月日
      2017-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多孔質材の均質化法による微視構造の吸音性能に対する寄与分析2017

    • 著者名/発表者名
      山本 崇史,今江 勇貴
    • 学会等名
      日本音響学会2017年春季研究発表会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 自動車の遮音材・吸音材の構造設計とその評価・最適化2017

    • 著者名/発表者名
      山本 崇史
    • 学会等名
      高分子学会プラスチックフィルム研究会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 均質化法による繊維系吸音材微視構造の吸音率への影響検討とBiot パラメータの同定2017

    • 著者名/発表者名
      今江 勇貴,山本 崇史
    • 学会等名
      自動車技術会関東支部学術研究講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部駿河台キャンパス(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effect of membranes at microscopic polygonal faces of polyurethane foam by using homogenization method2016

    • 著者名/発表者名
      山本 崇史,今江 勇貴
    • 学会等名
      172th Meeting of the Acoustical Society of America
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 均質化法による多孔質吸音材微視構造の吸音率への影響検討と最小二乗法によるBiotパラメータの同定2016

    • 著者名/発表者名
      今江 勇貴,山本 崇史
    • 学会等名
      日本機械学会 D&D 2017
    • 発表場所
      山口大学常盤キャンパス(山口県宇部市)
    • 年月日
      2016-08-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 均質化法による多孔質吸音材微視構造の吸音率への影響検討と最小二乗法による Biot パラメータの同定2016

    • 著者名/発表者名
      今江 勇貴 , 山本 崇史
    • 学会等名
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門 Dynamics and Design Conference 2016
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2016-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 均質化法による多孔質吸音材微視構造の吸音率への影響と妥当性の検証2016

    • 著者名/発表者名
      今江 勇貴 , 山本 崇史
    • 学会等名
      自 動車技術会 関東支部 学術研究講演会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 多孔質吸音材の均質化法による微視構造からのアプローチ2016

    • 著者名/発表者名
      山本 崇史,今江 勇貴
    • 学会等名
      日本音響学会建築音響研究会
    • 発表場所
      明治大学駿河台キャンパス(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 均質化法による吸音率予測手法を用いた繊維材の微視構造検討2016

    • 著者名/発表者名
      今江 勇貴,山本 崇史
    • 学会等名
      制振工学研究会技術交流会
    • 発表場所
      東京都立産業技術研究センター(東京都江東区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 均質化法による吸音率予測手法を用いた多孔質吸音材薄膜の影響検討2015

    • 著者名/発表者名
      今江 勇貴 , 山本 崇史
    • 学会等名
      制振工学研究会 技術交流会
    • 発表場所
      東京都立産業技術研究センター
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 吸音材マルチスケール解析の3Dプリンターにより造形した多孔質材料への適用2015

    • 著者名/発表者名
      今江 勇貴
    • 学会等名
      Dynamics and Design Conference 2015
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2015-08-25 – 2015-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 吸音材マルチスケール解析の3D プリンターにより造形した多孔質材料への適用2015

    • 著者名/発表者名
      今江 勇貴 , 山本 崇史
    • 学会等名
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門 Dynamics and Design Conference 2015
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of a homogenization method for poro-elastic media for sound absorption2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto
    • 学会等名
      GSIS Homogenization and Numerical Analysis International Summer School
    • 発表場所
      Graduate School of Information Sciences, Tohoku University
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MULTI-SCALE ANALYSIS FOR SOUND ABSORPTION MEDIA BY USING MICROSCOPICALLY PERIODIC POROELASTIC MATERIAL MADE BY 3D PRINTER2015

    • 著者名/発表者名
      山本 崇史
    • 学会等名
      The 22nd International Congress on Sound and Vibration
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      2015-07-12 – 2015-07-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-scale analysis for sound absorption media by using microscopically periodic poroelastic material made by 3D printer2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, Y. Imae
    • 学会等名
      The 22nd International Congress on Sound and Vibration
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3Dプリンタによる多孔質模型を用いた多孔質吸音材均質化法の実験検証2014

    • 著者名/発表者名
      今江 勇貴
    • 学会等名
      制振工学研究会2014 技術交流会
    • 発表場所
      東京都立産業技術研究センター
    • 年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 工学院大学 工学部 機械工学科 自動車音響振動研究室

    • URL

      http://www.mech.kogakuin.ac.jp/labs/acv/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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