第1部 音響メタマテリアルの原理、設計手法と遮音性能向上への応用
(2022年6月24日 10:30〜14:30) ※途中昼休みを含む
近年、自然界に存在する均質一様な物質では実現できない音響的性質を持つ音響メタマテリアルが注目されている。
本講座では、音響メタマテリアルの基礎と、遮音性能向上を目的に検討した音響メタマテリアルについて概説する。
- 音響メタマテリアルの基礎
- 研究事例および動向
- 遮音性能向上を目的とした一重壁音響メタマテリアル
- レゾネータを用いたユニットセル構造
- 理論モデルおよび数値解析モデル
- 実験検証
- 遮音性能向上を目的とした二重壁音響メタマテリアル
- レゾネータの底面を薄膜化したユニットセル構造
- 理論モデルおよび数値解析モデル
- 実験検証
第2部 Locally resonant型音響メタマテリアルの遮音材料への適用
(2022年6月24日 14:45〜16:15)
メタマテリアルは、電磁波や音波などの対象とする波よりも小さな構造体が周期的に配列した材料であり、波動の伝播挙動を制御することで、自然界で見られない、負の誘電率、透磁率、屈折率などの特異な物理現象を示すことから注目されている。1968年にVeselagoにより、そのコンセプトが電磁波に対して示されて以来、光学、音響学など様々な分野に展開され、理論と実験の両面から多くの研究が行われている。音響メタマテリアルは、文字通り、音波を対象としたメタマテリアルであり、音波より小さく、共振・共鳴を生じる構造体が周期的に配列している。その構造体の構成・形状等により、Locally resonant (ばねーマス) 型、ヘルムホルツレゾネータ型などに分類され、現在も新たな構造が提案されている。
本講演では、音響メタマテリアルと遮音材料の基礎について説明するとともに、著者らが行っている、Locally resonant型音響メタマテリアルの遮音特性について紹介する。
- 音響メタマテリアルとは
- 音波の伝搬挙動
- 負の有効質量密度、体積弾性率
- 音響メタマテリアルの分類と研究動向
- 材料の遮音特性
- 剛性則
- 板共振
- 質量則
- コインシデンス効果
- 二重壁構造の遮音特性
- Locally resonant型音響メタマテリアルの遮音特性
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