接水構造における振動および騒音の予測と防止法の研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07651137
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 安澤 幸隆 九州大学, 工学部, 助教授 (10191123)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 正広 九州大学, 工学部, 助手 (70173713)
• Keywords: 接水構造 / 振動 / 有限要素法 / 境界要素法 / 流力弾性 / パネルフラッター / ダイバージェンス

Research Abstract

海中大型シェル構造物は,将来,LNGなどの海洋資源の貯蔵用構造物・超伝導コイル等の容器そして海洋研究のための居住空間などに利用される可能性がある。これらの構造物はいくつか提案されてはいるものの,実現化のためには,数多くのフイ-ジビリティスタディを行うことが必要である。特に我が国周辺海域では地震が頻繁に発生するので設計において動的特性を十分考慮する必要がある。本研究では,水圧に対して適応性の高い軸対称シェル構造物の振動特性を把握するために,実験及び数値解析を行い,水中の構造物の動特性を明らかにするとともに,我々によって開発された数値解析コードの有効性を確認した。次ページ以降は,それらをまとめたものである。
超高速船の外板などの高速流体に接する平板パネルは動的不安定性に陥る可能性がある。本研究では,数値解析によりダイバージェンスおよびパネルフラッターの限界速度を調べ,平板の境界条件および形状がそれらに及ぼす影響について明らかにした。この限界速度は,パネルの代表寸法(長さ)と非接水時の固有振動数を用いて無次元化した限界速度は,境界条件が変化しても余り変わらないので,設計においては周辺単純支持の平板の無次元化限界流速が一つの限界パラメータとできることが明らかになった。また,流体の速度が大きくなると一般に固有振動数が低下するが,モードによってその効果が異なることも明らかにした。本研究で開発した数値解析コードは,大型ダクトなどの流力弾性による動的不安定性を調べるための手段に拡張できることも明らかにした。

Research Products

• [Publications] 西野 宏: "級数展開法による接水防撓板の振動特性に関する研究(その1)" 日本造船学会論文集. 第178号. 371-380 (1995)
• [Publications] 安澤幸隆: "高速の流体に接する薄板の動的不安定解析" 日本造船学会論文集. 第178号. 391-388 (1995)
• [Publications] 豊田和隆: "水中に固定された円筒シェルの接水振動実験" 西部造船会会報. 第92号. 235-247 (1996)