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例題１５ 質量則（音波解析）
本例題について
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壁の透過率の周波数変化を調べます。
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本来壁を弾性体として計算すべきと思われますが、ここでは重さの影響を考慮できればよいので、音波解析でも問題ありません。壁を弾性体としての解析は、圧電音波連成解析例題６をご覧ください。
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プロジェクトファイルを取得（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析空間
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項目 |
条件 |
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解析空間 |
2次元 |
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モデル単位 |
m |
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奥行方向の厚み |
1.0[m] |
解析条件
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項目 |
条件 |
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音波解析[Mach] |
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解析の種類 |
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解析オプション |
[損失計算を行う] にチェック |
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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調和解析 |
周波数 |
等間隔 分割数
最小：100[Hz] 最大：4000[Hz] |
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間隔 |
分割数：4 |
モデル図
空気の間に壁を配置しています。
ボディ属性および材料の設定
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ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
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0/Solid |
AIR |
000_空気※ |
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1/Solid |
WALL |
壁 |
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2/Solid |
AIR |
000_空気※ |
※材料データベースを利用
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材料名 |
タブ |
材料名 |
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壁 |
密度 |
1000[kg/m3] |
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音速 |
10000[m/s] |
境界条件
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境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
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v/Edge |
音波 |
速度
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1[m/s] 入力波を指定する：ON |
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z/Edge |
音波 |
402.56[Pa・s/m]（※） |
（※） 空気の固有音響インピーダンスを指定しています。
解析結果
結果として得られた、音圧分布（1.075e+03[Hz]）を下に示します。
以下の設定でのコンター図表示になります。
| 音波解析 | 1: 1.075000e+3[Hz] |
| 音圧[Pa] | 値 |
| 0° | Linear |
表１．第１図の結果フィールド表示設定
第１図 音圧分布。1.075[KHz]
次に透過率（T）を計算します。透過率は次式で計算できます。
T=It/Ii
It：結果テーブルの[境界での損失]タブから取得できます。
Ii：結果テーブルの[入力パワー]タブから取得できます。
Femtetの結果からの計算例を示します。
結果テーブルから100[Hz]の計算結果を取得します。
Ii = 3.25[W]
It=201.28[W]
-10・log(3.25/201.2)=17.9[dB]
理論値の計算[1]
20・log(fm)-42.5=17.5[dB]
質量 m =10[kg] （解析モデルの壁の幅1[cm]、奥行方向の厚み1[m]、密度1000[kg/m3]から算出）
周波数 f =100[Hz]
参考文献
[1] 騒音振動対策ハンドブック