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2021 年度 研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号 18K13691
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分19010:流体工学関連
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
キーワード空力騒音 / 空力振動 / 渦構造 / スマートマテリアル / 磁気応答性エラストマ / PVDF
研究成果の概要

弾性体の空力振動騒音の発生機構の解明では、種類の異なる弾性体を一様流中に設置し、発生する空力騒音と流れ場を調べた。その結果、発生する空力騒音の周波数は弾性体の流れ方向長さに比例、厚さに反比例して高くなることが明らかとなった。また、空力騒音の発生源は弾性体の下流側端部よりやや上流側の位置であり、端部の巻き上げ、巻き下げに伴いこの位置が振動し、弾性体の面直方向へ指向性の強い音が発生することが明らかとなった。ソフトスマートマテリアルを利用した振動制御技術の構築では、磁気応答性エラストマやPVDFを用いした振動制御装置を試作し、その制振効果を明らかにした。また、それらの制御アルゴリズムも提案した。

自由記述の分野

流体工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで明らかとされていなかった流体中の弾性体の振動原理を、弾性体周囲の流れ場と発生する振動や音との関係から明らかにした。これにより、鳥類や昆虫、植物などが有する軟体部が風に曝された際に、どのように風の影響を回避しながら生息しているかを知るための一つの知見になったと考えられる。また、スマートマテリアルを利用した制御技術は、軽量・低消費電力の下に効果的に振動を制御できる可能性があるため、今後の産業界での利用が期待される。

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公開日: 2023-01-30  

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