2022 Fiscal Year Annual Research Report
Practical application of combined vibration damping device corresponding to different vibration phenomena of sloshing and bulging of water tank
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20K04667
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
平野 廣和 中央大学, 総合政策学部, 教授 (80256023)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 尚次 中央大学, 理工学部, 教授 (30162457)
鈴木 森晶 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90273276)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バルジング / スロッシング / 振動実験 / 構造と流体の連成解析 / 制振装置 / 貯水槽 / 耐震設計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、スロッシング、バルジングの二種類の異なった振動現象に対応し、かつ既存の貯水槽の耐震性向上を可能とする複合制振装置を実用化する事を目的としている。
ここで発生する損傷は、大きく分けて2種類あることがここでの研究などでわかってきた。一つは貯水槽の天井や上部の側板が破損した事例であり、もう一つは貯水槽の下部を中心としての側板や隅角部が破損した事例である。前者はスロッシング現象であり、内容液の固有振動数と地震波の卓越振動数の共振による液面揺動が生じることが原因である。これに対し、後者は貯水槽構造体の振動が主体となるバルジング現象であり、内容液と壁面構造体との連成振動が原因となるものである。
本年度の研究で扱うタンクは、SUS製のWSP方式の貯水槽である。このタンクとの比較のために壁面に曲げを有し無いSS400 9mmの板厚を有する鋼板製のタンクである。本研究では、この2種類のタンクを用いて以下の検討を行うものである。
具体的には、タンクの有限要素法による固有振動数解析により、バルジング振動数の把握を行う。ここは、中央大学研究室で実施した。次に微動計を用いてのバルジング振動数の把握は、(株)エヌ・ワイ・ケイ埼玉工場及び愛知工業大学耐震実験センターで実施した。大型振動台による振動実験（バルジング周波数及び地震波による加振）は、愛知工業大学耐震実験センターで実施した。
前年度FRPタンクで効果を確認した制振装置は、鋼板製のタンクに設置しした。ここでは、前年度のFRPタンクとほぼ同様なバルジング振動発生時の減衰効果を得ることができた。ほぼ実用化のめどが立った状況である。
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