音響工学特論
第1問 太鼓をたたいた時の膜の振動を想定し円形の膜の振動を次の条件で解け。
- 変位の方向は膜の法線方向とする。
- 膜の変位は2次元の波動方程式を満たすものとする。
- すべてのパラメータは任意とするが妥当な解が得られるものであること。
- 基本モード(最低次モード)の周波数が数十Hz程度となるようにパラメータを決めること。
- 膜の周辺は変位が拘束されて0である。
- 初期条件として膜の中心からオフセットしたところ(中心以外なら場所は任意)付近に適当な力積(または初期変位)を与える。
- 減衰は考えなくて良い。
- 計算手法は問わないが、実際に用いた手法を明らかにするとともに計算に用いたパラメータを示すこと。
- 適当な時間経過後の変位分布をプロットせよ。
- 力積または初期変位を与えた場所における変位のパワースペクトルをプロットせよ。
- レポートは電子ファイルまたはレポート用紙のどちらでもよい。
第2問 COMSOL Multiphysics (FEM解析ソフト) を用いて,均一な張力で張られた円形膜の固有振動解析を実行せよ。
- 2,3の固有モードについて,固有周波数と固有モード形状を示せ。
- 空気負荷や減衰などは考えない。
- 解析に必要となる各種パラメータは自分で適当な値を定め,どのようなパラメータを定めたか明記せよ。
- ソフトの実行方法などは次のファイルを参照せよ。
COMSOL20141212.pdf
提出方法など
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wakatuki@iit.tsukuba.ac.jp