反回転式アクチュエータによる柱状構造物に働く揚力低減方法に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08875048
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 飯島 徹 室蘭工業大学, 地域共同研究開発センター, 助教授 (10202813)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三浦 清一 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (00091504) ; 原 文雄 東京理科大学, 工学部, 教授 (90084376)

Research Abstract

正弦波回転角振動加振を実現するために、ステッピングモータを利用して、反転回転式アクチュエータを開発した。このアクチュエータにより、回転角振幅1度から3度までで角振動数1Hzから3Hzまでの反転回転が実現できた。また、対象とする円柱は直径100mm長さ200mmのアクリル性円柱を用い、円柱表面には複数の圧力測定用センサーを取り付けてあり、そのセンサーからの信号から、円柱表面の流れの剥離点移動の時系列信号が測定できるシステムに構成した。また、円柱支持部には歪みゲージが取り付けてあり、非定常流体力が測定できる。ここで、このアクチュエータによる振動力の低減効果の評価として、円柱が振動状態を、両スライダクランク機構の正弦波加振機によって揚力方向のさまざまな加振変位、加振振動数による加振実験により、流体から加わる非定常流体力測定した。その求めた非定常流体力から、その特性を機械的スロロ-ハル数、揚力方向加振変位、回転加振変位、回転角振幅、揚力方向正弦波加変位と剥離点移動運動および非定常流体力の位相関係から、実験的に明らかにし、このアクチュエータの有効性を明らかにした。この結果から、本アクチュエータによる、揚力低減効果は実験の範囲内で最大10%程度の低減効果があることが確認された。今後は、このメカニズムについて、剥離点移動運動との解析から明らかにすることと、これら各種パラメータによる詳細な解析が今後の課題である。

Research Products

• [Publications] 飯島徹: "Flow-Induced Vibrdtion and Control of Submerged Floating Tunnels" Int.Conf.of Submerged Floating Tunnels 96. Vol.1. 99-104 (1996)
• [Publications] 飯島徹: "水中トンネルに働く非定常流体力とその低減方法の評価(半回転式アクチュエータによる流体力特性)" 土木学会海洋開発論文集. Vol.13(未定). (1997)