豊富なデータベースと三次元音響解析プログラム（Chiyoda Plant Noise Evaluation Program, SYSNOISE, 他）を用いて、プラント建設や音環境デザインに関わる音場／機器設計、騒音対策立案、さらには騒音対策効果検証まで、幅広い音響関連業務に対応しています。
また、音響･構造･流体をはじめとするChASの豊富な解析技術を横断的に活用することにより、振動体や流れに伴う複雑な音の現象も可視化して把握することができます。
関連技術
SYSNOISEを利用した音響解析
音場解析技術
ChASでは総合エンジニアリング会社としての幅広い専門技術と豊富な経験・ノウハウを活かし、環境におよぼす騒音の事前予測、最適な騒音防止対策の設計/施工、そして快適な音環境の創造等、様々な施設・空間の計画から建設まで、一貫した音響エンジニアリングを行っています。
ChASの音響エンジニアリングは騒音制御技術、音響解析技術、音環境デザイン技術を基盤とし、他のサｰビス技術と連携することにより様々な音や振動に関する問題を解決します。
主な音響技術
さらに、音響利用技術開発、流体騒音詳細予測技術、音響疲労防止設計手法確立、音響構造連成解析技術の確立、音に対する心理評価手法の確立など技術力の強化に勤めております。
音場解析（音線解析）
音線の方向を幾何学的に求め、屋内外における音の伝搬を解析する手法です。なお、ChASにおいては、様々なプラントで実績のある千代田独自開発の騒音分 布予測プログラム｢Chiyoda Plant Noise Evaluation Program｣を用いて、豊富なデータベースに基づき様々な課題に対応いたします。
解析事例
- Chiyoda Plant Noise Evaluation Programを利用した音響解析
音場解析（波動解析）
音を波として捉え、波動方程式に基づく有限要素法（FEM）、境界要素法（BEM）を用いて波数領域や時間領域で解析を行う手法です。
ChASにおいては、ベルギーLMS社製三次元音響解析プログラム｢SYSNOISE｣を用いて、豊富なデータベースに基づき様々な課題に対応致します。 特に、プラント分野で積極的に利用、実績を積みはじめており、複雑且つ重要な騒音対策設計を行う場合は、音場解析を用いてあらかじめ防音性能を確認し、確 実で経済性の高い騒音対策を提案します。
また、閉空間･開空間における音場設計においては、データベースに基づく構造部材の特性を考慮した音響機器／吸音部材の最適配置や電気音響システムによる演出効果の検証などを行っています。
評価・解析事例
音響疲労防止設計
プラント配管設計では、振動だけではなく、配管内部の高騒音が配管構造物に悪影響を与えないよう対策をとる必要があります。
音源側対策 多段化・多孔化
配管側対策 配管肉厚増加、サポート溶接部／分岐部補強
音響構造連成解析による応力集中現象の解析
関連情報
参考文献
- 林、日置、磯部：発生騒音と振動の関連事例―プロセスプラント配管系―、騒音制御、vol.22、No.5、（1998）
- 林、日置、磯部：音響振動によるプロセス配管の損傷とその防止検討、日本機械学会、第12回環境工学総合シンポジウム2002、pp144-147
- 林、日置、磯部：音響・構造連成によるプラント内配管の音響振動に関する研究、日本機械学会、第13回環境工学総合シンポジウム2003、pp-32、-35
- Hayashi,他：Invesigation of Design Method for Piping System to Present Acountic Patique in Process Plants, ASME2002,PVP-440,pp137-143
音響疲労防止設計の動向
騒音と振動は密接な関係があるにもかかわらず、構造物へ与える影響に関しては、一般に振動のみが懸念されることが多くありました。
しかし、石油・化学・ガスをはじめとするプラント配管設計では、配管内部の高騒音が配管構造物に与える影響についての研究が特に欧米顧客の間で注目されはじめています。
これは、主にスチーム／ガスの緊急脱圧を目的とした高差圧弁／制限オリフィス下流配管での著しい流体の乱れによって音波が励起され、その配管内部音圧の変 動により構造物が強制加振し、配管部材の変形に拘束された箇所に高レベルの応力（応力集中）を発生する現象です。
海外のライセンサー、エンジニアリング会社におけるこの現象への取組みとして、過去の音圧による応力集中事例に基づくチャートを用いた高差圧弁／制限オリ フィス下流配管の最適設計を行っています。設計チャートのパラメータは、発生音響パワーレベルや下流配管内径肉厚などを設定して検討していますが、プラン ト実運転の実績に基づくと、チャートから危険とする結果が出ても、必ずしもこの現象が起きるわけではなく、時には配管のオーバーデザインとなることも確認 されています。
そこで、配管系において変形に拘束され発生する高レベルの応力集中現象を、音響解析プログラム／構造解析プログラムABAQUSを用いて検討しました。そ の結果、音圧の変動に起因した配管への強制振動によって、配管構造物の不連続な拘束点において高レベルの応力集中を受けることが確認されました。また、音 響加振による配管の応力集中を避けるため、配管周方向に全周補強が有効であることが定量的に確認されました。
千代田では、この検討結果に基づき、音圧による応力集中の防止設計基準確立に取組んでいます。
関連情報
騒音制御
幅広い専門技術と豊富な経験を生かし、人に優しく快適な環境や、働きやすい作業空間を創造します。
また、IT技術を駆使し精密で最適な騒音制御ソリューションを提供致します。
騒音制御に関する事例(一部）
- 住居／作業環境騒音影響評価
- 機器許容騒音値、最適配置設計
- 各種防音／防振設計
- 防音ラギング／壁／建屋設計
- 高騒音制限区域予測
- HVAC騒音防止設計
検証事例
