• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

空力弾性問題の数値流体解析に関する基礎的研究

Research Project

Project/Area Number 05650447
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 構造工学・地震工学
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

野村 卓史  東京大学, 工学部, 助教授 (50126281)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木村 吉郎  東京大学, 工学部, 専任講師 (50242003)
藤野 陽三  東京大学, 工学部, 教授 (20111560)
Project Period (FY) 1993
Project Status Completed (Fiscal Year 1993)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 1993: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords数値流体解析 / 空力弾性問題 / 風工学 / ALE法 / Smagorinskyモデル / 渦励振
Research Abstract

1.流体-構造連成解析法の改良
本研究課題に着手するまでに、構造と流体との間の境界移動に伴って解析メッシュが変形するArbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)法に基づく有限要素流れ解析法を開発しているが、本研究ではこの解析法を風工学における空力弾性問題の対象となる高レイノルズ数流れに適用するために、乱流モデルとしてSmagorinskyの渦粘性モデルを導入した。このモデルを検証するための予備計算として、静止円柱まわりの流れの解析を実施し、亜臨界領域から超臨界領域に移る際に抗力係数が降下する現象を捉えるなど、流体力や渦放出周波数を妥当に評価できることを確認した。
2.解析法を検証するための実験
構成した流体-構造連成解析法を検証する目的で、円柱の渦励振の実験を実施した。本研究では、自由振動時の円柱の応答特性だけでなく、表面圧力分布の測定も行った。表面圧力分布については、強制振動実験については報告があるが、自由振動実験ではあまり例がない。
3.検証解析の実施
前項2.の自由振動実験を対象に、1.で構成した解析法による解析を行った。円柱の固有振動数は約10Hz、共振風速は約5m/sで、レイノルズ数は約40、000である。その結果、共振風速近くで円柱の応答振幅が増大し、それと同時に渦放出周波数が円柱の固有振動の数にロックするという、渦励振現象の特色を捉えられた。また、渦励振の発現風速、ロックイン風速域、応答振幅なども、実験結果と比較して良好な一致を見ることができた。また、表面圧力分布も良好に対応しており、本研究で構成した解析法が基本的に妥当なものであることを確認した。

Report

(1 results)
  • 1993 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All Other

All Publications (4 results)

  • [Publications] 野村卓史: "Smagorinskyの渦粘性モデルを用いた円柱まわりの高レイノルズ数流れの解析" 構造工学論文集. 40A. (1994)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report
  • [Publications] 野村卓史: "Smagorinskyモデルを用いた円柱まわりの流れの有限要素解析" 第7回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 279-282 (1993)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report
  • [Publications] T.Nomura: "Finite element analysis of vortex-induced vibration of bluff cylinders" J.of Wind Engrg.& Indust.Aerodyn.46&47. 587-594 (1993)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report
  • [Publications] 野村卓史: "振動する偏平断面部材まわりの流れの数値解析" 日本風工学会誌. No.55. 89-90 (1993)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report

URL: 

Published: 1993-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi