振動・騒音対策材料 / 吸音・遮音・防振 / 衝撃工学 (3コースセット)

2026年4月21日「振動・騒音対策材料入門」

〜制振・防振・吸音・遮音材料の特性と活用法〜

　振動・騒音は我々の身近な社会問題の一つであり、住環境・労働環境の悪化、製品寿命の低下を引き起こす。そのため、多くの製品でその対策が講じられている。対策は、制振、防振、吸音、遮音に大別される。各対策材料に望まれる物性は大きく異なるため、それぞれの特性や考え方を理解し、材料設計や製品への適用を行うことが重要である。 　本講演では、材料の力学物性、音の特性といった基礎的内容から、制振、防振、吸音、遮音材料の評価法、特性、材料設計の手法について解説する。

1. 振動、騒音対策の概要
   • 振動騒音対策の種類
     • 制振
     • 防振
     • 吸音
     • 遮音
2. 高分子の力学的性質
   1. 高分子の構造
   2. 力学的性質の測定
   3. 高分子の粘弾性挙動
3. 制振材料の設計と評価
   1. 分子構造の影響
   2. 可塑剤の添加効果
   3. フィラーの添加効果
   4. ポリマーブレンド、共重合体の影響
   5. 架橋 (加硫) の影響
   6. 拘束型・非拘束型制振鋼板と評価法
4. 防振材料
   1. 防振 (振動絶縁) 材料の考え方
   2. 防振材料の活用法
   3. 防振材料の種類と特徴
5. 音の特性
   1. 音の基本的性質
   2. 音波による現象
   3. 空間での音響設計
   4. 聴覚特性
6. 吸音材料
   1. 吸音特性の評価法
   2. 吸音材料の種類と特性
   3. 波動理論に基づく吸音特性の解析
   4. 各種吸音材料の吸音特性
   5. 吸音材料の活用法
7. 遮音材料
   1. 遮音特性の評価法
   2. 一重壁の遮音特性
   3. 中空二重壁の遮音特性
   4. 積層構造の遮音特性
   5. 遮音材料の活用法
• 質疑応答

2026年4月23日「吸音・遮音・防振の理論とその測定・評価に関する入門講座」

　音・振動に関する様々な問題を扱う際には、その発生から伝搬・感知に至る現象がどういうものかを理解しておくことが必要です。そこに関わる物質の吸音・遮音・力学的性質とその特性をどのように把握するか、本講座ではこの点を中心に「音響に関する初心者でも理解できる」に重点を置いて、多くの事例を交えて解説します。 　また、情報処理技術の発達によりほとんどの音響計測とその解析が高価な計測機器を使わずに簡単に自前でできるようになりました。その際必要となる、パソコンによるデジタル処理の基礎についても解説します。 　本講座では、これから吸音・遮音・防振などの音の問題について学ぼうとする初心者を主な対象とし、そのメカニズムを理解するための基礎事項を解説します。 　この基礎知識があって初めて有効な吸音・遮音構造体の選択、あるいは新たな吸音・遮音材料を創り出すことも可能となります。さらに、吸音・遮音・防振に関係する諸問題において、その問題解決としてできる限り幅広い選択が可能となるような知識・技術が得られることを目指します。関連する多くの参考文献を紹介していますので、本講座をきっかけに自前での知識・技術の向上が期待できます。

1. 音の基礎事項
   1. 音の物理と聴覚 (音って何?)
   2. 音の問題をシミュレーションする基礎
   3. 音の反射・吸収・透過
2. 吸音の基礎理論
   1. 吸音率とインピーダンス
   2. 吸音のメカニズム
      1. 多孔質型吸音
         • なぜ吸音する?
         • 吸音を表現するモデル
      2. 板・膜振動型吸音
         • なぜ吸音する?
         • 吸音を表現するモデル
      3. 共鳴器型吸音
         • なぜ吸音する?
         • 孔あき板吸音構造とスリット型吸音構造
   3. 微細穿孔板 (MPP) の吸音
      1. 吸音を表現するモデル
      2. MPPの応用
   4. 吸音率の測定
      1. 菅内法
      2. 残響室法
   5. 吸音による減音効果
      1. 残響理論
      2. インパルス応答
      3. 残響理論に基づく吸音の減音効果
3. 遮音の基礎理論
   1. 振動と音の伝搬
   2. 遮音のメカニズム:隙間のない壁体をなぜ音が透過する?
   3. 空気音の遮音
      1. 一重板の遮音理論
         • 音の透過を表現するモデル
         • どうしたら遮音性能を上げられるか
      2. 二重板の遮音理論
         • 音の透過を表現するモデル
         • 空気層があることによる新たな問題
      3. 空気音の遮音性能測定と評価
   4. 個体音の遮音
      1. 個体音とは?
      2. 個体音の実態と対策 (防振の原理)
   5. 床衝撃音
      1. 床衝撃音の実態と対策
      2. 床衝撃音の測定と評価
4. 防振の基礎理論
   1. 振動伝達の簡易モデル
   2. 防振の考え方
   3. ダンピングの測定理論
5. 音の測定と信号処理の基礎
   1. 音響測定一般
   2. デジタル信号処理の基礎
   3. 測定と解析例
6. 吸音・遮音に関する基礎理論・技術の応用例
   1. 二重板の遮音へのMPPの応用
   2. 粘弾性体を応用した二重板の遮音
   3. 真空層を持つ二重板の遮音
   4. DLTの吸音特性予測技術
   5. サンドーム福井の音響設計
   6. 空気層区画による遮音効果
   7. 板振動型吸音とMPPの統一理論
• 質疑応答

2026年4月28日「衝撃工学の基礎と衝撃緩衝・吸収特性の評価および強度設計への展開」

　「衝撃」は身近に存在する衝突 (自動車など輸送機器) 、落下 (携帯などの電子デバイス) のような実現象問題です。衝撃工学の正しい知識は、現実的かつ安全性を考慮した構造物の耐衝撃設計に大きく役立ちます。 　本セミナーは、衝撃工学を学ぶ初学的な位置付けで、基礎知識を重視した内容です。さらに衝撃変形試験手法のJISや、様々なケーススタディーを通して、実用的な衝撃工学の知識とその応用として衝撃緩衝・吸収特性評価へのアプローチを解説します。

1. はじめに 〜衝撃変形とは?〜
2. 衝撃工学の基礎知識
   1. 材料力学の教科書における衝撃問題
   2. 応力波伝播の基礎知識
   3. 応力波伝播による弾性変形
   4. 応力波の入射、透過、反射
   5. 応力波の伝播問題に関するケーススタディー
   6. 応力 – ひずみ関係 (材料構成式)
   7. ひずみ速度依存性
   8. 金属材料の衝撃変形:転位運動の熱活性化理論
3. 衝撃変形における材料・構造体の応力-ひずみ関係の計測方法
   1. 衝撃試験計測で落ち入りやすいミス
   2. 一般的な衝撃試験の計測手法 (ひずみゲージによる測定)
   3. 高速度カメラを使用した衝撃現象の観察
   4. 代表的な衝撃試験方法
      1. スプリット・ホプキンソン棒法
      2. ワンバー法
      3. 落錘試験
      4. その他
4. JIS Z 2205:2019紹介「スプリット・ホプキンソン棒法を用いた高変形速度試験方法」
   1. 概略
   2. 理論
   3. 圧縮試験
   4. 引張試験
   5. 曲げ試験
   6. 評価方法と精度保証
5. 衝撃における有限要素解析
   1. 衝撃問題における有限要素解析
   2. 陽解法を使った解析
   3. 材料構成式の重要性
   4. 耐衝撃設計における有限要素解析の利便性
6. 衝撃工学に関するケーススタディー
   1. 鉄鋼材料、アルミニウム合金の衝撃変形特性 (データの紹介)
   2. 高分子材料の衝撃変形特性 (データの紹介)
   3. 衝撃緩衝・吸収エネルギー評価とその応用
      (発泡高分子材料、発泡アルミニウムなどのセル構造体の衝撃変形)
   4. 流体 – 構造連成解析を利用した発泡高分子材料の圧縮変形挙動評価
   5. 低強度材料のひずみ速度依存性 (例:生体模擬材料への応用)
   6. その他
7. まとめ
• 質疑応答