2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K17997
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
原田 祐志 広島大学, 工学研究院, 助教 (00456691)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 非線形振動 / 発電用風車 / 制振 / ロータダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度には，二枚翼風車の不安定振動，振子型動吸振器による発電用風車ブレードの制振，および浮体式風車ブレードの不安定振動に関する実験的研究，転動型動吸振器，振り子型動吸振器，および液体容器による振動抑制に関する解析を行った．
（１）二枚翼風車の不安定振動に関する実験において，タワー・ナセル・ブレードから成る実験装置を設計，製作し，モータにより様々な回転速度でブレードを回転させることにより，系に現れる不安定振動が発生するブレードの回転速度域について調べた．この結果，解析で求められた不安定振動が生じる複数の回転速度域のうち，最も広いひとつの領域においてのみ，不安定振動の発生が確認された．
（２）振子型動吸振器による発電用風車ブレードの制振において，ブレード単体とその先端に取り付けた振子から成る実験装置を設計，製作し，大型扇風機により風を当て，様々な回転速度でブレードを回転させ，振子を取り付けた場合，固定した場合，ブレードに現れる面外振動をモーションセンサにより測定した．この結果，振子を固定した場合，複数の共振ピークが表れること，振子によりわずかではあるが，振動の抑制が可能であることが確認された．
（３）浮体式風車ブレードの不安定振動において，上下に移動可能な台に回転軸，ブレードを取り付けた系を設計，製作し，モータにより様々な回転速度でブレードを回転させ，台を加振機により様々な励振振動数で上下に振動させ，風車ブレードに現れる不安定振動を測定した．この結果，理論解析と同様に複数の回転速度域において，風車ブレードに不安定振動が現れることが確認された．
（４）転動型動吸振器，振り子型動吸振器，および液体容器による振動抑制において，それぞれの制振装置が共振現象を抑えられることを解析的に調べ，それらの特徴を明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
当初の計画では，ハイブリッド型洋上発電用風車のモデル化・風車ブレードの面内振動の解析を進める予定であったが，実験に時間がかかり，解析を進めることができなかった．加えて，実験自体は行うことができ，解析に近い傾向は得られたが，二枚翼風車における不安定振動では，ひとつの不安定振動領域のみ確認され，ほかの不安定領域が確認されなかった．また，振子型動吸振器による風車ブレードの制振に関する研究においても，十分な制振効果は得られていない．このため，解析モデルにさらに近づける必要があり，より詳細な実験を行うことが必要である．
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| Strategy for Future Research Activity |
まず，平成28年度に行った実験に改良を加え，実験を行う．平成29年度は，複数の学生に対して風車振動に関する実験を与え，そこから派生的に研究を進められるようにする．年度末の学会発表に参加することを目標として，結果を出せるように促す．
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| Causes of Carryover |
実験装置の製作，および実験が遅れ，成果が出ていないため，学会発表や論文投稿が遅れ，その費用を使っていない．このため，当該年度の使用額が少なくなっている．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
解析結果に近づけられるように，実験装置を新しく製作するため，モータや測定用センサの購入，実験装置の製作に使用する予定である．また，英語論文投稿のため，ネイティブスピーカーの校閲や投稿料，学会参加費として使用する予定である．
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