2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16560208
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
石田 幸男 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10092991)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 剛志 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (70273258)
劉 軍 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70345924)
高 行男 中日本自動車短期大学, 自動車工学科, 教授 (80141399)
鳥居 孝夫 静岡大学, 工学部, 助教授 (70188829)
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| Keywords | 風車 / 風力発電 / 回転機械の振動 |
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| Research Abstract |
本年度は研究計画の初年度であり,実験および理論解析のいずれにおいても,研究のスタート段階の準備で終わっている.まず実験に関しては,本体の風車は市販され実用されているナチュラルアーツ社のWHISPER-40を用いた.これを中型の送風機を用いて回転させる装置を製作した.ブレードにセンサーとしてストレインゲージを貼り付け,その出力をスリップリングを介して取り出し,ブレードの振動を計測するシステムも作った.計算機に取り込んだデジタルデータから応答曲線(振幅/位相-周波数の関係),周波数分析,時刻歴などを求めるソフトウエアを現在開発中である.この装置で風車を実際に稼働させたが,いくつかの振動が発生している.現在をそれを分析中である.さらに,このような振動実験と平行し,ブレードの疲労試験装置も製作した.それを用いて,疲労試験を行い,材料として用いている複合材の特性をしらべているところである.また,疲労にたいする強度特性について鋼材との比較検討を行っている.
理論解析においては,3つのブレードをもった回転体を,剛性回転軸に弾性体としてにブレードが取り付けられたモデルと軸とブレードを剛体として考え,それらを弾性要素で接続したモデルをマルチボディ理論を用いて導き,それらに周期的な励振力が加わったシステムについて運動方程式をたてた.数値シミュレーションと理論解析をし始めたところである.まず,風車の振動の固有値解析を行った.さらに風量と風速による変化,非線形特性の影響,などに特に注目してブレードの振動を調べている.
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