2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of decision system of Dynamic Stability for Tainter Gates
| Project/Area Number |
15K05872
|
|---|
| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
|---|
Principal Investigator |
阿南 景子 大阪電気通信大学, 工学部, 准教授 (30346077)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 機械力学 / 流体関連振動 / 自励振動 / 振動特性 / 動的安全性 / 振動モード / 有限要素解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
大型テンタゲートが本質的に有する動的安定性について、その解析システムを構築し、大型テンタゲート崩壊事故の再発を未然に防ぐために、以下の研究を行った。
(1)モデル実験：実用テンタゲートの径間方向の曲げ固有振動モードまで厳密に再現した大型三次元モデルゲートを用い、上流側水位が固有振動モードにおよぼす影響についての実験を実施した。上流側水位が高い場合については既に実験結果が得られていたため、上流側の水が低い場合についての実験を行った。昨年度までの結果と総合すると、上流側の水位によって、ゲートの水中での固有振動数はもちろん低下するが、固有振動モードは影響を受けないことが確認できた。したがって、実用テンタゲートにおいて、上流側に水が作用していない状態で固有振動特性を計測し、その振動モードが変わらないとして動的安定判別を行っても問題がないことが確認できた。
(2)FEM解析：モデル実験で使用した三次元モデルゲートについて、固有値解析および静解析を実施した。水位が変化した場合に水圧によりスキンプレートがどの程度たわむのかについて確認した。
(3)実用テンタゲートの動的安定／不安定を判別するための解析システムの開発を行った。動的不安定性に関するこれまでの理論解析およびモデル実験、実地調査結果をもとに、ゲートの基本諸元のほかに、基本パラメータとして空中での固有振動特性（固有振動数、振動モード）を設定すれば、動的安定／不安定の判別ができるようなシステムを試作した。動的安定判別を行う上で重要な減衰比については、これまでに蓄積した実機の実地調査結果をもとに、安全側の判定を行えるように設定した。今後、使いやすさも意識して、さらに開発を進める予定である。
(4)成果発表：研究成果を著書、学術論文として公表し、さらに、国内外の学会で発表した。
|
| Remarks |
雑誌論文に記載の論文については日本設計工学会論文賞の受賞が決定した。
|
