2010 Fiscal Year Annual Research Report
高層煙突支持部材に発生する自励振動の特性と対策に関する研究
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20560211
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
佐藤 勇一 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (30134828)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長嶺 拓夫 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00323379)
森 博輝 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (50451737)
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| Keywords | 流体関連振動 / 空力励振 / 高層煙突 / 不安定振動 / 自励振動 |
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| Research Abstract |
申請者は観測された計測結果を基に、理論解析を行っている。理論解析は流れ場を仮定し支持部材に加わる圧力を計算している。この圧力を外力とした支持部材の運動方程式から振動モードについて検討を行い、風速によって不安定振動が発生することを明らかにしている。その結果、ブレースが強風時に振動する現象は、流体力に直交する支持部材の変位がスパイラル状に増大し続ける場合は不安定振動であり、一方スパイラル状にならない場合には支持部材はその剛性による復元力によって、もとの静止状態に戻り安定に静止することを明らかにしている。
理論解析結果を踏まえ、本研究では,製作した実験装置を用いて,流れ場に置かれた剛性の高い円柱の近傍に弾性棒を設置した際に,弾性棒に発生する振れまわり運動について計測を行った。これにより,弾性棒が円柱よりも上流および下流に設置された場合における振れまわり方向が逆になることや円柱の半径が触れ回りに影響を与えることなどの基本的な特性を明らかにした。
弾性棒が円柱の上流に配置されたときの振れまわり方向は理論解析における支持部材の振れまわり方向と一致し、その振動数はカルマン渦による振動数と異なることや円柱からのはく離渦による励振でないことなどを可視化実験から明らかにした。これらの結果を基に理論計算を行いその運動メカニズムを明らかにしている。
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Research Products
(2 results)
