金属パイプ内への強力音場形成の試み

摘要

円筒の屈曲振動モードとその内部の空気柱共振を利用し，浮揚搬送等への応用が研究されている。本研究の目的はパイプ内に強力音場を形成し，搬送等に応用することである。金属パイプに励振される非軸対称屈曲振動モードとその内部の気柱の非軸対称振動モードの波数を近づけることにより，パイプ内における強力音場の形成を試みた。有限要素解析による音響－構造連成解析により，パイプ内に定在波音場の形成が確認された。非軸対称屈曲振動モードは側面での点駆動で容易に励振可能なため，積層圧電アクチュエータでパイプ端部を振動モードの共振周波数で励振した。パイプ端部で143dBの強力音場の形成と音圧節付近での微小物体の浮揚が確認された。