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2016 年度 実施状況報告書

バイオマスを利用した吸音材料の実験的・理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06151
研究機関新潟大学

研究代表者

坂本 秀一  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (40211932)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード吸音材料
研究実績の概要

管状植物を斜め配置した場合の導波管効果の確認と、斜め入射吸音率の測定について、管状の植物を斜めに配置することにより、導波管効果が表れて吸音材の見かけの厚さが増大する効果を製作した装置を用いて測定した。斜め入射吸音率の測定では、半無響室において、大型の試料を用いて行った。その際には粒子速度プローブを用いて粒子速度と音圧を直接求めて、入射インピーダンスを測定した。これらの結果は、集約し学術雑誌に論文として発表した(研究発表の欄に記載)。
古紙を束ねた構造において、積層した段ボール形状の断面に関する実験および理論解析について、積層した段ボール形状に関する音響特性について明らかにした。積層した段ボール形状は、目の細かいものは有意な吸音性能をもつことが、実験ならびに理論解析によって確認できた。これらの途中経過は、学会にて口頭発表を行った(研究発表の欄に記載)。
稲藁間の隙間、円管状の隙間、同心円状の隙間、を統合した吸音特性の理論解析と実験について、束ねた稲藁に存在する全ての隙間の形状が個別に解析可能となった。そのため、各種の隙間の寸法と数を考慮して統合することにより、束ねた稲藁のシミュレーションを行った。稲藁の解析モデルに即した試料と実際の稲藁を用いた実験の比較を行った。その結果、実験と理論解析はおおむね一致が得られている。
稲藁を3本束ねると中央に出来る隙間に関して、計算負荷の小さい近似形状である三角形の隙間について、吸音特性の実験および理論解析を行った。その結果、実験と理論解析はおおむね一致が得られている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

管状の植物を斜めに配置することにより導波管として働き、吸音材の実効厚さが増大する効果の確認と、音波が斜めに入射した場合の吸音率の変化の測定を行った。その結果、実験結果と検証用のインピーダンス管の測定値は一致し、斜め入射吸音率も正しく測定されていることが推定された。
古紙を束ねた構造において、積層した段ボール形状に関する実験を行い、理論解析を着手した。
稲藁を3本束ねると中央に出来る隙間に関して、計算負荷の小さい近似形状である三角形などの隙間について、吸音特性の実験および理論解析を進めている。
稲藁間の隙間、円管状の隙間、同心円状の隙間、を統合した稲藁の吸音特性の理論解析と、それと幾何学的に一致した模擬稲藁試料における実験結果との比較を行っているところである。

今後の研究の推進方策

稲藁間の隙間、円管状の隙間、同心円状の隙間、を統合した稲藁の吸音特性の理論解析と、それと幾何学的に一致した模擬稲藁試料における実験結果との比較について、今後は隙間の各種類の吸音率への寄与度を明らかにし、学術雑誌に論文として発表予定である。
稲藁を3本束ねると中央に出来る隙間に関して、今後他の多角形形状についての研究を行い三角形の結果と共に集約し、学術雑誌に論文として発表予定である。
古紙を束ねた構造において、積層した段ボール形状に関する実験および理論解析については、今後の進捗で得られた結果と集約し、学術雑誌に論文として発表する予定である。

次年度使用額が生じた理由

平成28年度に計上した4チャンネルFFTアナライザは他の予算で購入できたため、音圧による試料の振動の影響を検証するためのレーザ変位計を購入した。

次年度使用額の使用計画

平成29年度は、平成28年度からの次年度使用額を併せて、研究の進捗状況に沿った設備備品の導入や研究費の運用を行う予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] バイオマスを応用した吸音材料に関する研究(音響粒子速度センサを用いた稲藁の斜め入射吸音率の測定)2017

    • 著者名/発表者名
      坂本 秀一,鶴巻 太盛,藤澤 洸平,山宮弘毅
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 83-845 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00344

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] コルゲート板の隙間における吸音率の推定と実験2017

    • 著者名/発表者名
      丸山裕貴, 坂本秀一, 山口紘平, 井伊恒平, 橋本歩弥
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第54期総会・講演会
    • 発表場所
      金沢大, 石川県金沢市
    • 年月日
      2017-03-09 – 2017-03-09

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公開日: 2018-01-16  

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