2015年06月13日

超音波の「流れとかたち・コンストラクタル法則」No.4

超音波システム研究所は、
 流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、
 超音波利用技術を開発しました。




参考動画のような、川の流れを観察しています

超音波利用に関して
 流れの観察経験により
 音響流を直感的に
 とらえられると考えています

音響流<一般概念>
有限振幅の波が
 気体または液体内を伝播するときに、
 音響流が発生する。

音響流は、
 波のパルスの粘性損失の結果、
 自由不均一場内で生じるか、
 または
 音場内の
 障害物(洗浄物・治具・液循環)の近傍か
 あるいは
 振動物体の近傍で
 慣性損失によって生じる
 物質の一方性定常流である。




<参考>

1)振動について
ロイヤル・インスティテューション 133回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、
ここに記述してみようと思っている
【著者】リチャード・ビジョップ 
【訳者】中山秀太郎  出版社:講談社(1981年 ブルーバックス B-471)
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d84ac354211817300e3ef1ba76e64a8d.pdf

2)流れとかたち
 すべてのかたちの進化は
 流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」が支配している!
【著者】 エイドリアン・ベジャン Adrian Bejan  J. ペダー・ゼイン J. Peder Zane
【訳者】 柴田裕之 【解説者】 木村繁男  出版社:紀伊國屋書店 (2013年)




3)サイバネティクスはいかにしてうまれたか
【著者】 ノーバート・ウィナー 
【訳者】 鎮目恭夫  出版社:みすず書房(1956年)

・・・・・・・
絶えず移動するさざ波の塊を研究して、
 これを数学的に整理することはできないものだろうか。
・・・・・・・・

水面をすっかり記述するという
 手におえない複雑さに陥らずに、
 これらのはっきり目に見える事実を
 描き出すことができるだろうか。

波の問題は
 明らかに平均と統計の問題であり、
 この意味でそれは
 当時勉強していた、ルベーグ積分と密接に関連していた
・・・・

私は、自然そのものの中で
 自己の数学研究の言葉と問題を
 探さねばならないのだということを知るようになった。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

こうして、サイバネティクスの立場から見れば、
 世界は一種の有機体であり、
 そのある面を変化させるためには
 あらゆる面の同一性を
 すっかり破ってしまわなければならない
 というほどぴっちり結合されたものでもなければ、
 任意の一つのことが
 他のどんなこととも同じくらいやすやすと
 起こるというほどゆるく結ばれたものでもない。
・・・・・・

・・・・・・
 理想的には、
 単振動とは遠い過去から遠い未来まで時間的に
 不変に続いている運動である。
 ある意味でそれは永遠の姿の下に存在する。

音を発したり、止めたりすることは、
 必然的にその振動数成分を変えることになる。

この変化は、小さいかもしれないが、
 全く実在のものである。

有限時間の間だけ継続する音符は
 ある帯域にわたる多くの
 単振動に分解することができる。

それらの単振動のどれか一つだけが
 存在するとみる事はできない。
 時間的に精密であることは
 音の高さがいくらかあいまいであることを意味し、
 また音の高さを精密にすれば
 必然的に時間的な区切りがつかなくなる。
・・・・・・・

・・・・・・・


上記を参考・ヒントにして
 超音波伝播現象における
 「非線形効果」を測定・利用する技術を
 流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」で
 整理することで、超音波利用技術にまとめています。




参考動画<流れの観察>

https://youtu.be/a2vljq6dSus

https://youtu.be/yO3aHgSRVII

https://youtu.be/_4V_m5uMtcM

https://youtu.be/F0YUk0WMWls

https://youtu.be/A3yaCciamJs

https://youtu.be/hds6wxvAK3s

https://youtu.be/NJ86JNSkY6E

https://youtu.be/36S5VgDXO9Y

https://youtu.be/Xz2ujfh30CU

https://youtu.be/VlQcZZAbvFU

https://youtu.be/aO0kGSjskIM

https://youtu.be/-jdriygET9U

https://youtu.be/qsIGNUNRxcE

https://youtu.be/Hm1LfAAbj34

https://youtu.be/ueQvoq_mbWY

https://youtu.be/Qyn-hm6VHd0

***

https://youtu.be/qJ2ASrTbAIg

https://youtu.be/ML9r_y1JrY0


注:
くりかえし
 超音波と
 流体の変化(流れ、渦、波・・)を
 観察して  
 イメージを修正しながら
 音響流に関する論理モデルを考え続けます

1年ぐらい経過してくると
 渦の動きが見えてきます
 そこから
 ぼんやりと、洗浄物に対する
 音響流の影響がわかります





超音波制御<応用例>

https://youtu.be/MhvxCuYXDHM

https://youtu.be/cq_JCx59gAA

https://youtu.be/d_o9CIv1bL0

https://youtu.be/WNRcShLzIow

https://youtu.be/T6SMk4NJrdA

https://youtu.be/IMdVcGLvdRU

https://youtu.be/zX-pqDmhUsM

https://youtu.be/1iPmegbNzI0

https://youtu.be/OTYvtSsOD1s




超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

シャノンのジャグリング定理を応用した
「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753

「超音波の非線形現象」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328

超音波による
「金属部品のエッジ処理」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2894

音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082

物の動きを読む
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074

発明的創造の心理学について
(TRIZ、ハイパーソニック・エフェクト、 ・・・)
http://ultrasonic-labo.com/?p=1944

シャノンのジャグリング定理を応用した
「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753




参考書籍
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)

 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) 

 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)

 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) 

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
「やさしい超音波工学―拡がる新応用の開拓」
川端 昭 (編著), 高橋 貞行 (著) 一ノ瀬 昇 (著)
  工業調査会 増補版 (1998/01)




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Posted by 超音波システム研究所 at 14:16│Comments(0)超音波技術
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