| 研究概要 |
本研究は,電磁・構造連成振動現象のメカニズム及び支配パラメータを実験と解析から解明するものであり,1.磁場中における電磁・構造連成振動実験において,磁場の強さや方向と,固有角振動数の変化量および減衰定数との関係を調べる,2.実験体系に対して有限要素法による動的連成解析を行い,固有値の変化量と実験で得られた測定量の変化を調べ,連成の強さを表わすパラメータを決定する,3.得られたパラメータについて,剛性,板厚,密度,磁場の強さや方向などへの依存性を明らかにし,電磁・構造連成振動時の強度評価方法を確立することを目的として実施し,以下の成果が得られた.
1.電磁・構造連成振動実験 磁場中においてアルミニウムや銅の薄板の振動実験を行い,レーザ式変位形による変位波形と動ひずみ測定によるひずみ波形から,電磁・構造連成にともなう固有角振動数の変化,減衰定数などを測定した.電磁構造連成による磁気減衰の強さと,磁場の方向・強さや薄板のヤング率・板厚・板幅・長さ等との関係は,インダクタンスの影響により指数関数からはずれた複雑な挙動を示すことが明らかとなった.
2.連成パラメータについての検討 有限要素法による連成固有値解析および理論的検討を行い,連成による固有値変化量,減衰定数,磁場中での固有角振動数の変化などの諸量の間の関係や依存性の式を理論的に求めた.
3.強度評価パラメータの決定および検討 実験および解析の両結果に基づき,電磁・構造連成の強さを表わすパラメータとして連成強度パラメータを提案し,この値によって磁気減衰現象が一意的に表されることを確認した.
今後の課題としては,トカマク装置の第一壁構造物の様な複雑な形状における確認試験および解析の妥当性の検討,磁気減衰を考慮した第一壁構造設計基準の作成を行う必要がある.
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