「太鼓の形を聴く」と言う問題を紹介します
音(振動)は難しいのですが、
太鼓の音ということを一つのモデルケースとして
考え続けられている問題があります
音波の解析に応用できると思います
特に、これからの
超音波の洗浄技術・応用技術の基礎事項として
これらの研究成果は役立つと考えています
超音波システム研究所の技術は
超音波の「音の形」を研究する
という方法を続けていきたいと考えます
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カルノー・サイクルの経緯のように
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技術の進歩が科学の進歩を促進する。
(科学と技術の工学的な関係)
こういった関係が「超音波の利用」には必要(注)な気がします
注:実用や応用には多くのパラメータの適切なバランス感覚が必要
特に、設計を考慮に入れた観察が行えるようになるための
経験と直感の訓練により本質的な発見やアイデアが生まれると思います
コメント:
実用と言う制約と、興味深い現象の中から、適切な開発・設計を行うことは
開発者の人間性によるところが大変大きいと思います
諦めずに、粘り強く努力する根拠には、「困難を乗り越える喜び」と
それを理解してくれる「第三者(歴史的、あるいは競合者、理解者」があると考えています
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ワットの蒸気機関の改良のように
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1) 原理的事柄を研究する
(超音波の原理を研究する)
2) ニューコメンの機関を参考に、改良して効率を上げる
(プラントの制御を参考にする)
3) 弁の開閉をピストンに連動させて交互に蒸気を供給する
(ジャグリングのような連動を検討する)
4) 遊星歯車機構を実用化する
(新しい脱気マイクロバブル構造を検討する)
5) 速度調整を行う
(実験と調整を繰り返す)
コメント:
この経過には大変深い検討と試行錯誤の背景を感じます
実用を目的としているため、
幅広く・確実に効果を出すための方法になっていると思います
現在では各分野の研究を幅広く理解することが難しいので、
経験に基づいた直感と共同研究が大変重要だと思います
今後、超音波の利用が進み大きな発展が実現するために検討を続けたいとおもいます
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流体の科学〈中〉波動 (単行本)
• 単行本: 227ページ
• 出版社: 日刊工業新聞社 (2002/03)
流体の科学について(中巻へのはしがき)
上巻の上梓以来7年が経過した.
その間に蓄積された資料のうち,流体の波動に関する部分のみをここに収めた.
上巻のはしがきに標榜した精神はここでも変わらない.
つまり「青い星」地球を表徴する2つの流体,水と空気,
について我々が18世紀から持っている手法である古典力学,
19世紀から持っている熱力学だけを頼りに,
それでも21世紀に生きる我々の知的好奇心を刺激するに足ると思われる現象をとり上げた.
大別するとそれは水面波,音波,衝撃波/膨張波となる.
技術の分野では,これらは海岸工学,音響学,航空宇宙工学/機械工学に対応する.
他方水面波のかなりの部分を占めるソリトンは前世紀後半に勃興した数理物理学の分野である.
現象解明にあたって解析的手法を重視し,
上巻で要求された予備知識以上のものを仮定せずに,
式を順次追うだけで理解できるよう,「行間をとばす」ことを極力避けた.
これは本シリーズを貰くもうひとつの姿勢である.
数値流体力学が主流となった時代下で教育された研究者が多数派となった現在,
ブラックボックス化した知識の累積が
想像力/創造力の枯渇を招くという危険を予防しなければならないからである.
感想
想像力/創造力の枯渇は、
情報や知識による「観察する力」にあらわれていると考えます
事実が見えない
事実を追求しない
事実を信じない
事実・・・
この本は、今の現実を心配して書かれていたように思います
私は、「渦巻ポンプ講義 生源寺順(著)養賢堂(1943)」を読んだとき
人に技術を説明するための、誠実な努力を非常に感じました
その理由が、情報を利用して事実を追求していく方法が貫かれていることにあった
と思います
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参考資料を紹介します
1:解析
1)叩いて超音波で見る―非線形効果を利用した計測佐藤 拓宋 (著)
出版社: コロナ社 (1995/06)
2)電気系の確率と統計 佐藤 拓宋 (著)
出版社: 森北出版 (1971/01) 尤度の基本的な説明がある
3)不規則信号論と動特性推定 宮川 洋 (著), 佐藤拓宋 (著), 茅 陽一 (著)
出版社: コロナ社 (1969) 非線形解析手法が具体的に書かれている
4)赤池情報量規準AIC―モデリング・予測・知識発見
赤池 弘次 (著), 室田 一雄 (編さん), 土谷 隆 (編さん)
出版社: 共立出版 (2007/07) 最新の統計解析手法の説明がある
5)ダイナミックシステムの統計的解析と制御 赤池 弘次 (著), 中川 東一郎 (著)
出版社: サイエンス社(1972) AIC(情報量基準)の事例説明がある
2:シミュレーション
「波動解析と境界要素法」 福井 卓雄 小林 昭一 京都大学学術出版会 (2000/03)
3:弾性波動
「弾性波動論の基本 」 田治米 鏡二 (著) 槇書店 (1994/10)
「弾性波動論 」佐藤 泰夫 (著) 岩波書店 (1978/03)
4:流体力学
「内部流れ学と流体機械」 妹尾 泰利 (著) 養賢堂 (1973)
「流体力学 」日野 幹雄 (著) 朝倉書店 (1974/03)
「流体力学 」日野 幹雄 (著) 朝倉書店 (1992/12)
「噴流工学 」社河内敏彦(著) 森北出版(2004/03)
5:超音波
「非線形音響学の基礎」 鎌倉 友男 (著) 愛智出版 (1996/09)
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追記
超音波技術のベースは
伝搬媒体に定在波(Standing Wave)を正確に造りだす
理論計算&技術&ノウハウだと考えました。
補足:定在波(Standing Wave)をベースにした技術ですので
本質的には
弾性体・気体・液体・・・でも
技術対応可能です
( 現在、次のレベルの研究開発として
伝搬状態を変換する技術開発の準備に入っています )
<<アイデア>>
定在波を単射的対象としてとらえることで
2つの振動子(超音波周波数)による
超音波のミックス状態を
グロダンディ-クのスペクトル系列として確認できる!!!
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