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2021 年度 実績報告書

弾性体の空力振動騒音の発生機構の解明とソフトスマートマテリアル利用制御技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K13691
研究機関富山県立大学

研究代表者

寺島 修  富山県立大学, 工学部, 准教授 (50570751)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード空力振動 / 空力騒音 / スマートマテリアル / 渦構造 / 弾性体
研究実績の概要

最終年度は、当初の計画通り、(1)PIV計測システムを用いた大変形弾性体の変形量と発生音と流れ場の同時計測、(2)ポリフッ化ビニリデン強誘電材料(PVDFによる大変形弾性体の能動型振動制御、(3)研究成果のまとめ、の3点を行いました。
(1)では、風洞試験装置とPIV計測システムを使用して、大変形弾性体の周囲の流れ場と発生音の関係を調べました。また、当初計画には記載はありませんでしたが、コロナ禍の影響で実験の実施に支障が出たため、数値解析による大変形弾性体の周囲の流れ場の解明も進めました。その結果、弾性体の上面・下面には特徴的な渦構造は見られず、令和2年度の研究で明らかとなった弾性体の下流端部で生じる渦構造に変形や振動、音の発生が支配されていることが明らかとなりました。これは、流入部、すなわち弾性体の上流端の流れの乱れが小さいために生じており、乱れを大きくすることで弾性体の上面・下面での流れ場が変わり、弾性体の振動形態が変化することも明らかになりました。また、弾性体の下流端のスパン方向側の端部には特徴的な渦構造が形成され、この渦構造により弾性体のスパン方向中央へ誘起される流れ場が形成され、弾性体の下流端の二次元的な振動・はためきが生じやすくなっている可能性が見出されました。
(2)では弾性体の下流端部にPVDFを利用して製作したアクチュエータを設置し、弾性体で生じる振動をもとにフィードバック制御を試みた結果、弾性体の端部の振動・はためきの強弱を制御できることが明らかになりました。
(3)では国内外の学会での口頭発表、ならびに、国際会議のプロシーディングス論文としての発表を複数回行いました。今後は得られた成果を論文としてまとめ、海外学術誌へ投稿する予定である。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reduction in horizontal and vertical vibrations by dynamic absorber using elliptical shaped magneto-rheological elastomer2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo KIYOTAKI, Kohei ONO, Zhe LI, Takumi NAITO, Osamu TERASHIMA
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 7 ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the reduction of the flow-induced noise generated from HVAC system in a vehicle cabin using porous materials2022

    • 著者名/発表者名
      Koki SHIGE, Taisei KUSANO, Osamu TERASHIMA
    • 雑誌名

      Proceedings of 19th Asia-Pacific Vibration Conference (APVC2021)

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research on Aerodynamic Noise Reduction Technologies Focusing on Sound Transmission Loss of Object Surface2021

    • 著者名/発表者名
      Koki SHIGE, Miyu OKUNO, Reon NISHIKAWA, Osamu TERASHIMA
    • 雑誌名

      Proceedings of 16th ISEM

      巻: - ページ: 190-192

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Absorption of the longitudinal and vertical vibration by the dynamic absorber using elliptical magneto rheological elastomer2021

    • 著者名/発表者名
      Takumi NAITO, Osamu TERASHIMA
    • 雑誌名

      Proceedings of 16th ISEM

      巻: - ページ: 193-196

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the relation between the wake of the flag in a free stream and its sound radiation2021

    • 著者名/発表者名
      Miyu OKUNO, Reon NISHIKAWA, Koki SHIGE, Osamu TERASHIMA, Yasufumi KONISHI, Toshihiko KOMATSUZAKI
    • 雑誌名

      Proceedings of the Twenty-first International Symposium on Advanced Fluid Information

      巻: - ページ: 101-103

  • [雑誌論文] Passive control of the flow-induced noise from a rectangular cylinder using porous walls2021

    • 著者名/発表者名
      Reon NISHIKAWA, Osamu TERASHIMA, Ayumu INASAWA, Toshiro MIYAJIMA
    • 雑誌名

      INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings

      巻: 263 ページ: 4219~4225

    • DOI

      10.3397/in-2021-2635

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement and dynamic mode analysis of flow-induced noise with combined proper orthogonal decomposition2021

    • 著者名/発表者名
      Osamu TERASHIMA, Ayumu INASAWA, Reon NISHIKAWA
    • 雑誌名

      Vibration Engineering for a Sustainable Future (Experiments, Materials and Signal Processing)

      巻: 2 ページ: Chapter5

    • DOI

      10.1007/978-3-030-48153-7

    • 査読あり
  • [学会発表] 音響透過性をもつ多孔質材を用いたはく離流れの制御による抵抗と騒音の低減2022

    • 著者名/発表者名
      西川礼恩, 寺島修, 稲澤歩, 宮島敏郎
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部 2022年合同講演会
  • [学会発表] 一様流中の旗の後流構造に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      奥野未侑, 西川礼恩, 伊神翼, 寺島修, 小西康郁, 小松﨑俊彦
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部 2022年合同講演会
  • [学会発表] 自動車内の静粛性向上に向けた空調機気流音の能動/受動制御技術の研究2022

    • 著者名/発表者名
      重昂輝, 西川礼恩, 奥野未侑, 寺島修
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部 2022年合同講演会
  • [学会発表] 磁気応答性材料を用いた自動車シート振動低減装置の研究2021

    • 著者名/発表者名
      李喆, 小野皓平, 内藤匠海, 寺島修
    • 学会等名
      日本機械学会 第30回交通・物流部門大会 (TRANSLOG2021)
  • [学会発表] Absorption of the longitudinal and vertical vibration by the dynamic absorber using elliptical magneto rheological elastomer2021

    • 著者名/発表者名
      Takumi NAITO, Osamu TERASHIMA
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 国際学会
  • [学会発表] Research on Aerodynamic Noise Reduction Technologies Focusing on Sound Transmission Loss of Object Surface2021

    • 著者名/発表者名
      Koki SHIGE, Miyu OKUNO, Reon NISHIKAWA, Osamu TERASHIMA
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Study on the Relation Between Flow-Induced Vibration and Noise Generation of a Fluttering Flag2021

    • 著者名/発表者名
      Miyu OKUNO, Reon NISHIKAWA, Koki SHIGE, Osamu TERASHIMA, Yasufumi KONISHI, Toshihiko KOMATSUZAKI
    • 学会等名
      ASME IMECE 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] On the relation between the wake of the flag in a free stream and its sound radiation2021

    • 著者名/発表者名
      Miyu OKUNO, Reon NISHIKAWA, Koki SHIGE, Osamu TERASHIMA, Yasufumi KONISHI, Toshihiko KOMATSUZAKI
    • 学会等名
      Twenty-first International Symposium on Advanced Fluid Information
    • 国際学会
  • [学会発表] 拡張型固有直交展開法を活用した空力音解析2021

    • 著者名/発表者名
      寺島修, 西川礼恩, 奥野未侑
    • 学会等名
      日本機械学会 2021年度年次大会 EFDワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] 角柱から発生する空力騒音の効率的な低減に向けた多孔質材の設置位置の検討2021

    • 著者名/発表者名
      重昂輝, 西川礼恩, 奥野未侑, 寺島修, 稲澤歩, 宮島敏郎
    • 学会等名
      日本実験力学会 2021年 年次講演会
  • [学会発表] Passive control of the flow-induced noise from a rectangular cylinder using porous walls2021

    • 著者名/発表者名
      Reon Nishikawa, Osamu Terashima, Ayumu Inasawa, Toshiro Miyajima
    • 学会等名
      Inter-noise 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 多孔質材を用いたはく離を伴う流れにより発生する流体騒音の受動制御2021

    • 著者名/発表者名
      西川礼恩, 寺島修, 稲澤歩, 宮島敏郎
    • 学会等名
      第31回環境工学総合シンポジウム2021
  • [図書] 自動車室内の静粛性向上と防音・防振技術、材料の開発2021

    • 著者名/発表者名
      李喆、内藤匠海、寺島修
    • 総ページ数
      356-361
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-858-6
  • [備考] 弾性体の空力振動騒音の発生機構の解明とソフトスマートマテリアル利用制御技術の構築

    • URL

      https://www.pu-toyama.ac.jp/ME/nvfc/posts/research8.html

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公開日: 2022-12-28  

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