JP3061719B2 - 物体における騒音予測方法 - Google Patents
物体における騒音予測方法Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 25
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 24
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、物体に発生する騒音、
例えば道路伸縮装置上を車両が通過する際に発生する騒
音を、予測する騒音予測方法に関する。
例えば道路伸縮装置上を車両が通過する際に発生する騒
音を、予測する騒音予測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、長大橋が多く架設されており、こ
の長大橋梁側と陸側との間には、ローリング・リーフ式
の道路伸縮装置が配置されて、橋梁側の伸縮を吸収する
ようにされている。
の長大橋梁側と陸側との間には、ローリング・リーフ式
の道路伸縮装置が配置されて、橋梁側の伸縮を吸収する
ようにされている。
【０００３】ところで、このような道路伸縮装置におい
ては、車両の通過に伴い、騒音が発生するという問題が
あり、この騒音の低減化を図る必要が生じている。この
ため、この道路伸縮装置における騒音の予測化が試みら
れており、従来、道路伸縮装置の路面板上を車両が通過
する際に発生する騒音を予測する方法として、図４のフ
ローチャートに示すような方法が採用されていた。
ては、車両の通過に伴い、騒音が発生するという問題が
あり、この騒音の低減化を図る必要が生じている。この
ため、この道路伸縮装置における騒音の予測化が試みら
れており、従来、道路伸縮装置の路面板上を車両が通過
する際に発生する騒音を予測する方法として、図４のフ
ローチャートに示すような方法が採用されていた。
【０００４】すなわち、まずＦＥＭモデルに基づく解析
モデルに道路伸縮装置の寸法データを入力し（ステップ
１）、この入力データに基づき解析モデルの固有値など
の振動特性を計算により求める。（ステップ２）。
モデルに道路伸縮装置の寸法データを入力し（ステップ
１）、この入力データに基づき解析モデルの固有値など
の振動特性を計算により求める。（ステップ２）。
【０００５】次に、車両による推定起振力を用いて（ス
テップ３）、全周波数に対する振動応答計算を行い（ス
テップ４）、そしてこの振動応答計算により得られた振
動応答変位に基づき、放射音（放射音圧および音響イン
テンシティ）を計算により求める（ステップ５）。
テップ３）、全周波数に対する振動応答計算を行い（ス
テップ４）、そしてこの振動応答計算により得られた振
動応答変位に基づき、放射音（放射音圧および音響イン
テンシティ）を計算により求める（ステップ５）。
【０００６】次に、この放射音の計算結果を例えば積分
することにより、路面板上に発生する音響パワーを求め
る（ステップ６）。そして、この音響パワーを、解析箇
所に対応した点源音に変換し（ステップ７）、次に任意
位置での騒音の受音量を計算により求め（ステップ
８）、この結果を予測値として例えば表示装置に表示さ
せる（ステップ９）。
することにより、路面板上に発生する音響パワーを求め
る（ステップ６）。そして、この音響パワーを、解析箇
所に対応した点源音に変換し（ステップ７）、次に任意
位置での騒音の受音量を計算により求め（ステップ
８）、この結果を予測値として例えば表示装置に表示さ
せる（ステップ９）。
【０００７】そして、車両の走行速度や車体重量などの
変更に伴い、推定起振力を変更した場合、その推定起振
力を用いて、ステップ３に戻り、再度、振動応答計算お
よび放射音の計算が行われ、以後、上記同様の計算（ス
テップ６〜８）に従い、騒音の予測が行われる。
変更に伴い、推定起振力を変更した場合、その推定起振
力を用いて、ステップ３に戻り、再度、振動応答計算お
よび放射音の計算が行われ、以後、上記同様の計算（ス
テップ６〜８）に従い、騒音の予測が行われる。
【０００８】ここで、上記の予測手順を、図５のグラフ
に基づき、具体的に説明する。すなわち、周波数ｆに対
する推定起振力Ｆi は、図５（ａ）に示すようなグラフ
で表される。そして、図５（ｂ）および（ｃ）に示すよ
うに、この推定起振力Ｆi が平板である路面板上に作用
した場合の振動応答変位ｈj を求める。但し、ｊは路面
板上め解析箇所の個数を示す。
に基づき、具体的に説明する。すなわち、周波数ｆに対
する推定起振力Ｆi は、図５（ａ）に示すようなグラフ
で表される。そして、図５（ｂ）および（ｃ）に示すよ
うに、この推定起振力Ｆi が平板である路面板上に作用
した場合の振動応答変位ｈj を求める。但し、ｊは路面
板上め解析箇所の個数を示す。
【０００９】例えば、ｆ＝１〜７００Ｈｚ，ｊ＝４００
個とすると、この振動応答計算を行うだけて、約１０分
を要する。次に、この振動応答変位ｈj の計算結果に基
づき、放射音（放射音圧および音響インテンシティ）の
計算を行い、図５（ｄ）に示すように、音響パワーＰを
求める。
個とすると、この振動応答計算を行うだけて、約１０分
を要する。次に、この振動応答変位ｈj の計算結果に基
づき、放射音（放射音圧および音響インテンシティ）の
計算を行い、図５（ｄ）に示すように、音響パワーＰを
求める。
【００１０】また、上記と同様の条件、すなわちｆ＝１
〜７００Ｈｚ，ｊ＝４００個とすると、この音響パワー
求めるだけで、約４８０分を要する。そして、図５
（ｅ）に示すように、推定起振力を変更する場合には、
再度、（ａ）〜（ｄ）に示す手順が繰り返して行われる
ことになる。
〜７００Ｈｚ，ｊ＝４００個とすると、この音響パワー
求めるだけで、約４８０分を要する。そして、図５
（ｅ）に示すように、推定起振力を変更する場合には、
再度、（ａ）〜（ｄ）に示す手順が繰り返して行われる
ことになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の騒音予測方
法で示した手順では、推定起振力を変更した場合、振動
応答計算の段階に戻り、再度、放射音の計算をやり直す
必要があり、解析に要する時間は推定起振力の変更の度
に増加し、したがって騒音の予測に多大な時間を要する
という問題があった。
法で示した手順では、推定起振力を変更した場合、振動
応答計算の段階に戻り、再度、放射音の計算をやり直す
必要があり、解析に要する時間は推定起振力の変更の度
に増加し、したがって騒音の予測に多大な時間を要する
という問題があった。
【００１２】そこで、本発明は上記問題を解消し得る物
体における騒音予測方法を提供することを目的とする。
体における騒音予測方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の物体における騒音予測方法は、物体の解析
モデルに寸法データを入力し、次にこの入力データに基
づき解析モデルの振動特性を求め、次に単位起振力を用
いて全周波数に対する振動応答計算を行うことにより振
動応答変位を求め、次にこの振動応答変位に基づき放射
音を求めるとともに、この求められた放射音に基づき単
位音響パワーを求め、次にこの単位音響パワーに単位起
振力に対する推定起振力の比を乗算して実音響パワーを
求め、かつ上記推定起振力を変更する場合には、上記単
位起振力に対する推定起振力の比を変更させて実音響パ
ワーを求める方法である。
め、本発明の物体における騒音予測方法は、物体の解析
モデルに寸法データを入力し、次にこの入力データに基
づき解析モデルの振動特性を求め、次に単位起振力を用
いて全周波数に対する振動応答計算を行うことにより振
動応答変位を求め、次にこの振動応答変位に基づき放射
音を求めるとともに、この求められた放射音に基づき単
位音響パワーを求め、次にこの単位音響パワーに単位起
振力に対する推定起振力の比を乗算して実音響パワーを
求め、かつ上記推定起振力を変更する場合には、上記単
位起振力に対する推定起振力の比を変更させて実音響パ
ワーを求める方法である。
【００１４】
【作用】上記の騒音予測方法によると、予め、解析モデ
ルに対して、単位起振力による単位音響パワーを求めて
おき、この単位音響パワーに、単位起振力に対する推定
起振力の比を乗算して実音響パワーを求め、しかも推定
起振力を変更した場合には、上記単位起振力に対する推
定起振力の比を変更させて実音響パワーを求めるように
しているので、推定起振力を変更した場合でも、単位音
響パワーを求める必要がなく、計算時間を大幅に短縮す
ることができる。
ルに対して、単位起振力による単位音響パワーを求めて
おき、この単位音響パワーに、単位起振力に対する推定
起振力の比を乗算して実音響パワーを求め、しかも推定
起振力を変更した場合には、上記単位起振力に対する推
定起振力の比を変更させて実音響パワーを求めるように
しているので、推定起振力を変更した場合でも、単位音
響パワーを求める必要がなく、計算時間を大幅に短縮す
ることができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づ
き説明する。なお、本実施例においては、物体として、
長大橋梁と陸側との間に配置される道路伸縮装置に発生
する騒音の予測方法について説明する。
き説明する。なお、本実施例においては、物体として、
長大橋梁と陸側との間に配置される道路伸縮装置に発生
する騒音の予測方法について説明する。
【００１６】まず、図３に基づき、道路伸縮装置の概略
構成を説明しておく。この道路伸縮装置１は、橋梁２側
の端部に設けられた端桁３と、陸側に設けられてその上
面が円弧状の支持面４ａとされた支持台４と、一端部が
上記端桁３に固定部材５を介して固定されるとともに他
端部が支持台４の支持面４ａ上に延設された振子板６
と、一端部がこの振子板６の他端部に結合ピン７および
結合カム８を介して連結されるとともに他端部が支持面
４ａ上に摺動可能に支持された滑り板９と、一端部がこ
の滑り板９の中間部上面に載置されるとともに他端部が
陸側の固定部材１０に固定された舌板１１とから構成さ
れたものである。
構成を説明しておく。この道路伸縮装置１は、橋梁２側
の端部に設けられた端桁３と、陸側に設けられてその上
面が円弧状の支持面４ａとされた支持台４と、一端部が
上記端桁３に固定部材５を介して固定されるとともに他
端部が支持台４の支持面４ａ上に延設された振子板６
と、一端部がこの振子板６の他端部に結合ピン７および
結合カム８を介して連結されるとともに他端部が支持面
４ａ上に摺動可能に支持された滑り板９と、一端部がこ
の滑り板９の中間部上面に載置されるとともに他端部が
陸側の固定部材１０に固定された舌板１１とから構成さ
れたものである。
【００１７】すなわち、橋梁２側が移動した場合、結合
カム８が支持面４ａ上を摺動するとともに、舌板１１に
対して滑り板９が移動する。したがって、振子板６、滑
り板９、舌板１１で構成された路面板１２が伸縮するこ
とになり、車両を支障無く通過させ得る。
カム８が支持面４ａ上を摺動するとともに、舌板１１に
対して滑り板９が移動する。したがって、振子板６、滑
り板９、舌板１１で構成された路面板１２が伸縮するこ
とになり、車両を支障無く通過させ得る。
【００１８】次に、図１のフローチャートに基づき、上
記道路伸縮装置の騒音予測方法を説明する。まず、騒音
予測のための解析モデル（例えば、ＦＥＭモデルなどが
使用される）に道路伸縮装置の寸法データを入力し（ス
テップ１）、この入力データに基づき解析モデルの振動
特性（例えば、固有値）の計算を行う（ステップ２）。
記道路伸縮装置の騒音予測方法を説明する。まず、騒音
予測のための解析モデル（例えば、ＦＥＭモデルなどが
使用される）に道路伸縮装置の寸法データを入力し（ス
テップ１）、この入力データに基づき解析モデルの振動
特性（例えば、固有値）の計算を行う（ステップ２）。
【００１９】次に、単位起振力を用いて（ステップ
３）、解析モデルの全周波数に対する振動応答計算を行
い（ステップ４）、そしてこの振動応答計算により得ら
れた振動変位結果に基づき、放射音（放射音圧および音
響インテンシティ）を計算により求める（ステップ５）
とともに、この値を例えば積分して単位音響パワーを求
める（ステップ６）。
３）、解析モデルの全周波数に対する振動応答計算を行
い（ステップ４）、そしてこの振動応答計算により得ら
れた振動変位結果に基づき、放射音（放射音圧および音
響インテンシティ）を計算により求める（ステップ５）
とともに、この値を例えば積分して単位音響パワーを求
める（ステップ６）。
【００２０】次に、この単位音響パワーに、車両による
推定起振力を乗算して（ステップ７）、実際の実音響パ
ワーを求める（ステップ８）。次に、この実音響パワー
を、解析モデルの解析箇所に応じた点音源への変換計算
を行い（ステップ９）、さらにこの点音源に基づき、任
意の位置での騒音の受音量を計算により求める（ステッ
プ１０）。
推定起振力を乗算して（ステップ７）、実際の実音響パ
ワーを求める（ステップ８）。次に、この実音響パワー
を、解析モデルの解析箇所に応じた点音源への変換計算
を行い（ステップ９）、さらにこの点音源に基づき、任
意の位置での騒音の受音量を計算により求める（ステッ
プ１０）。
【００２１】なお、その結果は表示装置に表示される
（ステップ１１）。そして、ステップ１０の後、推定起
振力を変更する場合、ステップ７に戻り、引き続き、ス
テップ８〜１０の計算が行われる。
（ステップ１１）。そして、ステップ１０の後、推定起
振力を変更する場合、ステップ７に戻り、引き続き、ス
テップ８〜１０の計算が行われる。
【００２２】すなわち、推定起振力を変更した場合、従
来の騒音予測方法で必要としたステップ４〜６の計算が
不要となる。ここで、本実施例の騒音予測手順の内、ス
テップ３〜８までを、図２のグラフに基づき、具体的に
説明する。
来の騒音予測方法で必要としたステップ４〜６の計算が
不要となる。ここで、本実施例の騒音予測手順の内、ス
テップ３〜８までを、図２のグラフに基づき、具体的に
説明する。
【００２３】まず、図２（ａ）に示すように、計算周波
数ｆの全域において、単位起振力（１kgf ）Ｆ0 を設定
する。次に、図２（ｂ）に示すように、道路伸縮装置１
の路面板１２に単位起振力Ｆ 0 を掛け、路面板１２の所
定の全節点（解析箇所）での振動応答変位ｈj を全周波
数域で求める。但し、ｊは路面板上での節点の個数を示
す。
数ｆの全域において、単位起振力（１kgf ）Ｆ0 を設定
する。次に、図２（ｂ）に示すように、道路伸縮装置１
の路面板１２に単位起振力Ｆ 0 を掛け、路面板１２の所
定の全節点（解析箇所）での振動応答変位ｈj を全周波
数域で求める。但し、ｊは路面板上での節点の個数を示
す。
【００２４】次に、上記のように求められた振動応答変
位ｈj に基づき、放射音圧および音響インテンシティを
求め、そしてこれらの値を積分して、図２（ｃ）に示す
ように、各周波数ｆに応じて、全節点での音響パワーの
合計値、すなわち単位音響パワーＰ0 を求める。
位ｈj に基づき、放射音圧および音響インテンシティを
求め、そしてこれらの値を積分して、図２（ｃ）に示す
ように、各周波数ｆに応じて、全節点での音響パワーの
合計値、すなわち単位音響パワーＰ0 を求める。
【００２５】次に、図２（ｄ）に示すように、予め、実
験や計算により求められた各周波数ｆに対する車両によ
る推定起振力（Ｆi ）を、図２（ａ）で示す単位起振力
Ｆ0で割り、修正比（Ｋ＝Ｆi ／Ｆ0 ）を求める。
験や計算により求められた各周波数ｆに対する車両によ
る推定起振力（Ｆi ）を、図２（ａ）で示す単位起振力
Ｆ0で割り、修正比（Ｋ＝Ｆi ／Ｆ0 ）を求める。
【００２６】この修正比Ｋを、図２（ｃ）に示す単位音
響パワーＰ0 に掛け、図２（ｆ）に示すように、推定起
振力Ｆi に対応する実音響パワーＰi を求める。そし
て、図２（ｇ）に示すように、推定起振力を変更する場
合には、図２（ｄ）〜（ｆ）に示す手順が繰り返され
る。すなわち、推定起振力Ｆi が変更になった場合、図
２（ａ）〜（ｃ）に示す計算（通常、この部分での計算
に長い時間を要している）が不要になる。
響パワーＰ0 に掛け、図２（ｆ）に示すように、推定起
振力Ｆi に対応する実音響パワーＰi を求める。そし
て、図２（ｇ）に示すように、推定起振力を変更する場
合には、図２（ｄ）〜（ｆ）に示す手順が繰り返され
る。すなわち、推定起振力Ｆi が変更になった場合、図
２（ａ）〜（ｃ）に示す計算（通常、この部分での計算
に長い時間を要している）が不要になる。
【００２７】なお、図２（ｇ）に示す推定起振力の変更
の有無の箇所で、例えば騒音予測シュミレーションを行
っている場合に、例えばこの箇所で、シュミレーション
の結果の評価を行い、評価が良ければ終了し、評価が悪
ければ、再度、推定起振力を変更して、シュミレーショ
ンを行うこともできる。
の有無の箇所で、例えば騒音予測シュミレーションを行
っている場合に、例えばこの箇所で、シュミレーション
の結果の評価を行い、評価が良ければ終了し、評価が悪
ければ、再度、推定起振力を変更して、シュミレーショ
ンを行うこともできる。
【００２８】ここで、従来の予測方法と本実施例におけ
る予測方法とに要する時間を比較すると下記のようにな
る。推定起振力の条件として３つのケース（すなわち、
変更回数ｉ＝３の場合）を考え、路面板１２上の振動応
答計算箇所である節点数（ｊ）を４００個とし、また計
算周波数ｆの範囲を１〜７００Ｈｚとした。
る予測方法とに要する時間を比較すると下記のようにな
る。推定起振力の条件として３つのケース（すなわち、
変更回数ｉ＝３の場合）を考え、路面板１２上の振動応
答計算箇所である節点数（ｊ）を４００個とし、また計
算周波数ｆの範囲を１〜７００Ｈｚとした。
【００２９】上記の条件において、従来の予測方法を使
用した場合には、［１０分（振動応答計算）＋４８０分
（音響パワーの計算）］×３ケース＝１４７０分とな
る。これに対して、本実施例の予測方法を使用した場合
には、［１０分（振動応答計算）＋４８０分（単位音響
パワーの計算）］＋２分（単位音響パワーに修正比を掛
ける計算）×３ケース＝４９６分となる。
用した場合には、［１０分（振動応答計算）＋４８０分
（音響パワーの計算）］×３ケース＝１４７０分とな
る。これに対して、本実施例の予測方法を使用した場合
には、［１０分（振動応答計算）＋４８０分（単位音響
パワーの計算）］＋２分（単位音響パワーに修正比を掛
ける計算）×３ケース＝４９６分となる。
【００３０】したがって、本実施例の予測方法の方が、
従来の予測方法に比べて、計算に要する時間が、大幅に
短くなっているのが良く分かる。ところで、上記実施例
においては、物体として道路伸縮装置について説明した
が、起振力が変化するような物体の騒音の予測を行う場
合にも、適用し得る方法である。
従来の予測方法に比べて、計算に要する時間が、大幅に
短くなっているのが良く分かる。ところで、上記実施例
においては、物体として道路伸縮装置について説明した
が、起振力が変化するような物体の騒音の予測を行う場
合にも、適用し得る方法である。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明の騒音予測方法によ
ると、予め、解析モデルに対して、単位起振力による単
位音響パワーを求めておき、この単位音響パワーに、単
位起振力に対する推定起振力の比を乗算して実音響パワ
ーを求め、しかも上記推定起振力を変更した場合には、
上記単位起振力に対する推定起振力の比を変更させて実
音響パワーを求めるようにしているため、推定起振力を
変更した場合、単位音響パワーを求める必要がなく、計
算時間を大幅に短縮することができる。
ると、予め、解析モデルに対して、単位起振力による単
位音響パワーを求めておき、この単位音響パワーに、単
位起振力に対する推定起振力の比を乗算して実音響パワ
ーを求め、しかも上記推定起振力を変更した場合には、
上記単位起振力に対する推定起振力の比を変更させて実
音響パワーを求めるようにしているため、推定起振力を
変更した場合、単位音響パワーを求める必要がなく、計
算時間を大幅に短縮することができる。
【図１】本発明の一実施例における騒音予測方法の手順
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図２】同実施例における騒音予測方法の具体的な手順
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】同実施例における道路伸縮装置の概略構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】従来例における騒音予測方法の手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図５】従来例における騒音予測方法の具体的な手順を
示すグラフである。
示すグラフである。
１ 道路伸縮装置 ２ 橋梁 ４ 支持台 ６ 振子板 ９ 滑り板 １１ 舌板 １２ 路面板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01H 3/00 G06F 17/00
Claims (1)
- 【請求項１】物体の解析モデルに寸法データを入力し、
次にこの入力データに基づき解析モデルの振動特性を求
め、次に単位起振力を用いて全周波数に対する振動応答
計算を行うことにより振動応答変位を求め、次にこの振
動応答変位に基づき放射音を求めるとともに、この求め
られた放射音に基づき単位音響パワーを求め、次にこの
単位音響パワーに単位起振力に対する推定起振力の比を
乗算して実音響パワーを求め、かつ上記推定起振力を変
更する場合には、上記単位起振力に対する推定起振力の
比を変更させて実音響パワーを求めることを特徴とする
物体における騒音予測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5427094A JP3061719B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 物体における騒音予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5427094A JP3061719B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 物体における騒音予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260561A JPH07260561A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3061719B2 true JP3061719B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=12965892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5427094A Expired - Lifetime JP3061719B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 物体における騒音予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3061719B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001004589A1 (fr) * | 1999-07-13 | 2001-01-18 | Societe De Technologie Michelin | Methode de prevision de la performance confort d'un vehicle equipe d'un systeme de liaison au sol |
| CN109089527B (zh) * | 2018-11-02 | 2024-01-12 | 江苏农牧科技职业学院 | 一种智能收割机割台水平升降控制系统及方法 |
-
1994
- 1994-03-25 JP JP5427094A patent/JP3061719B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07260561A (ja) | 1995-10-13 |
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