| 研究課題/領域番号 |
26420187
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
山田 啓介 関西大学, システム理工学部, 准教授 (80456798)
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| 研究分担者 |
宇津野 秀夫 関西大学, システム理工学部, 教授 (00362442)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 圧電素子 / 吸音 / 振動制御 / スマート構造 / モード解析 |
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| 研究実績の概要 |
交付申請書の内容に沿って説明する．
1 新しい負剛性付圧電吸音板の提案 先行研究で平板に圧電素子を貼付して，圧電素子に負性容量回路と抵抗器を接続することで負剛性と減衰を同時に平板に付加する手法を提案した．しかし，付加できる負剛性の大きさに限界があるため，交付申請書では積層型圧電素子を平板と背後の剛壁との間に挿入する方法を検討すると記述していた．本研究で理論解析を行った結果，積層型圧電素子では剛性が大きすぎる問題があることが判明したため，積層型圧電素子の代わりに板ばねと平板型の圧電素子の組合せを平板と背後の剛壁との間に挿入する方法を提案した．シミュレーションと実験で有効性を検証した．
2 変位加振を受ける音場のモード解析 圧電制音板の理論解析でモード解析を用いるために，変位加振を受ける音場をモード解析を用いて解析する方法を提案した．交付申請書には本研究については記載しなかったが，変位加振を受ける連続体の理論解析において，対象の音響モードだけを取り出すためにはモード解析を適用できるようにする必要があったため，本研究に取組んだ．具体的には変位加振を固定の境界と等価な力加振に置換する方法を提案した．シミュレーションにより，提案手法の有効性を示した．
3 一次元音響管の開口端から放射される音圧を，圧電制音板を用いて抑える方法の研究 先行研究では圧電制音板を用いて両端が閉鎖されている音響管内の共鳴音の低減を行う方法を提案したが，本研究では片方の境界が開口端で与えられる場合について，圧電制音板の有効性を検証した．理論的に圧電制音板の最適値を求め，シミュレーションと実験で有効性を確認した．
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| 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
負剛性付圧電吸音板の研究に関しては，目標としていた周波数まで低減することはできなかったが，圧電制音板の研究は予定よりも進んだため，総合的には概ね順調という判断をした．
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| 今後の研究の推進方策 |
負剛性付圧電吸音板の研究に関しては，交付申請書に示した方法とは別のアプローチで目標の周波数を達成すべく研究を進める予定である．また，交付申請書には記載しなかった，音響管の開口端から放射される音圧の低減についても研究を継続する予定である．それ以外については，概ね計画書に沿って研究を進める予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初は実験で使用する圧電素子のサイズ（長さ，幅，厚さ）の組合せの種類はそれほど多くならないと見込んでいたが，圧電素子を貼付する平板の材質・サイズ，対象周波数との関係でそれぞれ適切なサイズを用意する必要があることが分かった．そこで，平成26年度は種々のサイズを購入しつつも予算が残るように調整し，平成27年度に必要なサイズ・数量を補充できるようにしたため．
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| 次年度使用額の使用計画 |
上記のように繰越金を用いて，圧電素子を追加購入する計画である．それ以外では，予定通り平板の加速度を測定するための加速度ピックアップ，電子部品，各種平板，消耗品を購入する計画である．また，国際会議と国内学会の参加費・旅費としても使用する予定である．
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