中央大学・井戸浩登氏（元豊田中央研究所・ソニー）が基調講演 音・振動（NV）解析の評価指標と実務への適用セミナー名古屋で開催

ニュートンワークス株式会社（本社：東京都中央区、代表取締役社長：山梨 敏数）は、2026年6月5日、名古屋にて音・振動課題を抱える設計・CAE技術者を対象に、NV解析の実務適用をテーマとした「音・振動（NV）解析の評価指標と実務への適用セミナー」を開催しました。

音・振動（NV）解析セミナー（名古屋会場）の様子

基調講演：評価指標による原因特定

基調講演では、元豊田中央研究所、ソニーなどで、音・振動（NV）解析に取り組み、現在は中央大学で共同研究員を務める井戸浩登氏が、音・振動問題の原因特定から解析・実験の整合性検証、最適設計までの技術を体系的に解説しました。

基調講演を行う中央大学 井戸浩登氏

井戸氏は、音・振動問題の本質として「入力」と「伝達特性」を分離することの重要性を説明。実際の製品で観測される音圧は、これらが混在した結果であり、入力次第で変化するため、単純な測定値の比較だけでは本質的な原因特定に至らないケースが多いと指摘しました。

そこで、要因を適切に切り分け、設計者が制御できる形状や材料（媒質）特性などの「伝達系」を評価するアプローチとして加振実験や伝達関数の重要性を示し、設計実務では以下の評価指標を活用する手法が紹介されました。

・音響インテンシティと音響パワー

・音響放射効率

・振動から音への寄与度

講演では、構造表面の振動が複雑な分布や位相を持つことで、音が互いに打ち消し合う現象などを解説。単純な振動の大きさだけでなく、位相や放射効率まで考慮したアプローチの有効性が示されました。

さらに、解析の確からしさを担保するための「実験データの信頼性」についても言及し、実測におけるノイズ低減のための信号処理技術（Cross-Spectrum法や各種窓関数、Overlap処理など）の手法を提示しました。加えて、システムの非線形性を確認できる「ヒルベルト変換」を用いた計測データの評価にも触れ、CAEと実験の整合性検証においても、正しい信号処理の知識に基づいた計測値の取り扱いが不可欠であることが示されました。

構造最適化はNV対策に本当に役立つのか？

ニュートンワークス(株)CAE総合開発センター碇本から、構造最適化はNV対策に役立つか？について、 検証し報告しました。 背景には、「ノンパラメトリック形状最適化」は、騒音・振動（NV）低減に極めて高い効果を持つことが理論上知られていますが、「最適化が有効なのは理解できるが、実機で検証した事例はあるのか？」 「実際にはどの程度効果が出るのか？」「最適化された複雑な形状をそのまま製造することは困難ではないか？」 というお客様の声がありました。 またCAEエンジニアの立場としても、「シミュレーション上の結果だけでなく、 実際にモノを作って検証したい」「最適化形状をそのまま扱って効果を確認したい」「3Dプリンターを活用した モノづくりに挑戦したい」という強い想いがあり、今回の取り組みを行いました。

本検証では、(株)くいんとが開発した「OPTISHAPE-TS」を用いてノンパラメトリック形状最適化を実施しました。 まず、金属3Dプリンターで製作した基本形状における実験結果と解析結果の比較を行い、その妥当性を確認しました。その後、最適化された形状をもとに、同様に金属3Dプリンターで実験サンプルを製作しました。 最終的に、最適化前の基本形状と、最適化後の形状との実機比較を行い、その具体的な効果について報告しました。

コンピュータシミュレーションで産出された最適化結果と、3Dプリンターで再現した試験片

システム全体でのNV最適化

ニュートンワークス(株)CAE総合開発センター 佐々木より、回転機システムを対象としたNV解析手法を解説しました。 スイスのMESYS AG社が開発した 軸受設計計算ツール MESYSを使用した軸受・シャフト・歯車・ケースを統合したモデルにより、各要素の相互影響を考慮した解析を実施し、

・歯面形状の最適化

・ケース形状の最適化

などの設計改善による振動・騒音低減手法を紹介しました。

当社佐々木の発表資料抜粋

まとめ

本セミナーでは、

「評価指標による原因特定」

「実験と解析の整合性確保」

「システム全体での最適設計」

という一連のプロセスが体系的に示されました。

特に、井戸氏の講演を軸に、音・振動問題を入力と伝達特性に分けて考えるアプローチが全体に共有され、設計現場における解析活用の指針となる内容となりました。

開催したセミナーはこちら

ニュートンワークスでは、NVに関するCAEのセミナーを多数開催しています。
最新情報は下記よりご確認ください。

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講師紹介 井戸浩登氏とは？

学生時代から一貫して振動・騒音解析や音響数値シミュレーション（BEM/FEM）の最前線を走るスペシャリストです。豊田中央研究所やソニーでキャリアを積み、AIBOやVAIOといった革新的製品の設計・開発を支えてきました。現在は日本モーダル解析協議会（JMAC）等で講師、中央大学理工学部共同研究員、株式会社くいんと非常勤取締役などを務める。長年培った確かな理論と、大手メーカーでの豊富な「モノづくり」の実務経験をもつ振動・騒音解析のスペシャリストです。

MESYSとは？

スイスのMESYS AG社が開発している、機械要素（主にベアリング、シャフト、歯車など）に特化した設計・技術計算ソフトウェア（1DCAEツール）です。自動車、工作機械、風力発電、ロボット、一般産業機械など、「回転機械」を設計するエンジニアの間で世界的に広く使われています。
一般的な3DのCAE（有限要素法：FEM）でベアリングの内部のボールやコロの動きまで精密に計算しようとすると、莫大な計算時間（数時間〜数日）がかかってしまいます。

しかし、MESYSは「理論計算（数式ベース）」を主軸にしているため、わずか数秒〜数分という圧倒的な速さで、正確なベアリング特性や寿命を算出できます。このため、設計の初期段階で「どのベアリングを使い、どう配置すべきか」という何パターンもの組み合わせ（パラメータ・スタディ）をスピーディに比較検討するのに非常に適しています。

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OPTISHAPE-TSとは？

株式会社くいんとが開発する、世界トップクラスの技術を誇る構造最適化ソフトウェアです。トポロジー（位相）最適化、ノンパラメトリック形状最適化、ビード最適化といった多彩な手法を駆使し、製品の剛性最大化や固有振動数制御、軽量化を実現するための「理想的な形状」を数学的根拠に基づいて自動的に導き出します。日本のものづくり特有の緻密な製造要件を考慮できる制御機能が、自動車、航空宇宙、精密機器、建設機械といった幅広い分野のエンジニアから極めて高い信頼を得ています。

OPTISHAPE-TSの詳細はこちら

ニュートンワークス株式会社とは？

メカ系のCAE（Computer Aided Engineering）を事業の核に据え、高度な技術力で製造業を支える独立系エンジニアリングソリューションプロバイダーで