| 研究課題/領域番号 |
15560208
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械力学・制御
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| 研究機関 | 神奈川工科大学 |
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研究代表者 |
小机 わかえ 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (30288211)
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| 研究分担者 |
萩原 一郎 東京工業大学, 工学部, 教授 (50282843)
宮地 秀征 神奈川工科大学, 工学部, 助手 (60085131)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| キーワード | 自動車 / 車室内騒音 / こもり音 / ヘルムホルツ共鳴器 / 折り紙 / 構造-音場連成系 |
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| 研究概要 |
ヘルムホルツ共鳴器による内部騒音の低減を解析と実験により検討した。折り紙構造のヘルムホルツ共鳴器については解析モデルを作成し、解析によってその特性を調べた。折り紙構造については、実験によりその効果を検証しようと試みたが、実際の製造が困難なことがわかったため、実験では、課題として取り組むことができなかった。
解析では、簡易車室モデルに共鳴器モデルを取り付けた場合の、乗員耳位置での音圧レベルの周波数応答を有限要素法を用いて計算した。また、車室と共鳴器を構造・音場連成系で取り扱うことも試みた。音場系のみの解析では、共鳴振動数におけるピークの大幅な低減を得ることができた。またピークが2つに分裂するというヘルムホルツ共鳴器による減音で見られる現象も現れた。連成系では構造系のピークが現れるが、今回の解析では構造系のピークの低減は目的とせず、音場系のピークの低減のみを試みた。車室に2つの共鳴器を取り付けてみて騒音低減を図ったが、取り付け位置により結果に大きな差が現れ、対象とするモードの特性に合わせて取り付ける必要性が示された。さらに3個を車室モデルに取り付けたが、ピークの低減に対してそれほどの効果が得られなかった。やはり最適化解析を援用して、取り付け位置の最適化を図る必要があると考えられる。折り紙ヘルムホルツ共鳴器単体の解析では折り紙構造の喉部の長さを変更することにより共鳴周波数が変化することを確認した。
実験では、ベニヤ板で車室を模擬する箱を作成し、それにやはりベニヤ板で作成した共鳴器を取り付け、箱の中にスピーカを配置し、乗員耳位置に対応する位置にマイクロフォンを設定して音圧レベルの周波数応答を半無響室内で測定した。喉部の長さを開口端補正を参考にして、いろいろ変え、共鳴器を製作して実験したところ、3dB程度のこもり音のピークの低減を得ることができた。しかし減音量は解析により予測される値には至らなかった。減衰を考慮していないからだと考えられる。喉部の長さを変える代わりに、喉部を蛇腹や折り紙構造にして実験できれば、より有効であることが明らかであることがわかったが、折り紙構造の喉部を作成するためには、材質、製造方法等を吟味する必要があり、実験では作成することができなかった。
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