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流れの3次元性に着目した数値流体解析による並列構造物の耐風性降対策に対する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09650533
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関中央大学

研究代表者

平野 廣和  中央大学, 総合政策学部, 教授 (80256023)

研究分担者 樫山 和男  中央大学, 理工学部・土木工学科, 教授 (10194721)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1999年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1997年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード数値流体解析 / 耐風工学 / 矩形柱断面 / 流れの3次元性 / 大規模解析 / 風洞実験 / 空気力係数
研究概要

1.平成9年度
断面辺長比2,4の矩形断面の空力特性と流れの状態をつかむために2次元解析と3次元解析を行い、これらの結果と既存の風洞実験結果および煙風洞での流れの可視化との比較を行った。なお、年初の計画では並列円柱を扱う予定であったが、基本的な断面形状を把握する必要が生じたので、矩形断面を検討することとした。
この結果、扁平箱桁橋に代表される、剥離せん断層が断面前縁で剥離し、断面表面に再付着する矩形断面の正確な空力特性と流れの状態とを数値流体解析で表現する場合には、ある一定のレイノルズ数範囲では3次元解析が必要なことがわかった。
2.平成10年度
昨年度実施した断面辺長比4の矩形断面の空力特性と流れの状態をつかむための3次元解析を基に、3次元解析で必要な軸方向の分割に関する検討を行った。さらに、複数列並んだ並列構造の解析を実施した。具体的には、再付着が多断面であるB/D=4の矩形断面において、3次元解析を行う場合に軸方向の境界に周期境界条件を用いたときの軸方向長さに関して判断基準のための指針を得ることができた。
3.平成11年度
再付着型の充腹断面の基本断面である断面辺長比B/D=4の矩形断面を用い、数値流体解析結果の妥当性の検証を目的として、構造物用低速風洞で比較的大きな模型を用いた静的三分力試験を実施した。一方、数値流体解析は、細かい間隔での仰角毎の3次元数値流体解析を実施して、それら両者の結果より、数値流体解析の定量的な評価を試みた。さらに、風洞実験においては、断面の表面圧力の変動も計測し、時間平均値のみではなく時間変動量の評価を行うことも併せて実施した。これにより、現状での数値流体解析に残された検討項目を明らかにすることができた。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 平野、渡邊、丸岡: "断面辺長比2の矩形断面の空力特性に関する3次元数値流体解析"土木学会構造工学論文集. 44A. 1009-1016 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 丸岡、太田、平野: "広範囲なReynolds数域での円柱まわりの2次元及び3次元数値流体解析"土木学会論文集. 591/I-43. 139-150 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平野、渡邊、丸岡: "断面辺長比4の矩形断面の空力特性に関する2次元・3次元数値流体解析"土木学会論文集. 589/I-44. 401-411 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平野、渡邊、丸岡: "Aerodynamic Characteristics of Rectangular Cylinders"Journal of Computational Fluid Dynamics. 12. 151-163 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirano H., S. Watanabe and A. Maruoka: "Two and Three Dimensional Numerical Fluid Flow Analysis for Aerodynamic Characteristics of Rectangular Cylinders with Side Ratio 4"Structural Eng./Earthquake Eng., JSCE. Vol.598. 401-411 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirano H., A. Maruoka and M. Ikenouchi: "Numerical Fluid Flow Analysis for Aerodynamic Response Characteristics of Tandem Circular Cylinders"International Journal for Numerical Method in Fluids. No.9. 197-208 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirano H., S. Watanabe, A. Maruoka and M. Iikenouchi: "Aerodynamic Characteristics of Rectangular Cylinders"International Journal of Computational Fluid Dynamics. Vol.12. 151-163 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sekine A., M. Shimura, A. Maruoka and H. Hirano: "The Numerical Simulation of Snowdrift Around a Building"International Journal of Computational Fluid Dynamics. Vol.12. 249-255 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 丸岡晃,平野廣和,志村正幸: "多数本角柱まわりの数値流体解析を行うための境界条件とモデル化の検討"土木学会・応用力学論文集. 2号. 567-572 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hirano H., S-Watanbe,A.Maruoka: "Aerodynamic Charactristics of Rectangular Cylinders'"International Journal of Computational Fluid Dynamics. Vol.12. 151-163 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 平野廣和,渡辺茂,丸岡晃: "断面辺長比4の矩形断面の3次元数値流体解析における軸方向長さの検討"土木学会第53回年次学術講演会. I-B. 750-751 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 丸岡・太田・平野: "広範囲なReynolds数域での円柱まわりの2次元及び3次元数値流体解析" 土木学会論文集. Vol.591 I-43. 139-150 (9804)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 平野・渡辺・丸岡・佐野: "断面辺長比4の矩形断面の空力特性に関する2次元・3次元数値流体解析" 土木学会論文集. Vol.598 I-44. 401-411 (9807)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 平野・渡辺・丸岡: "矩形断面の空力特性に及ぼすレイノルズ数の影響" 土木学会応用力学論文集. Vol.1. 655-663 (9809)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 平野・丸岡・渡辺・佐野: "斜めから風を受ける構造物の数値解析法に関する検討" 土木学会第53回年次学術講演会. 1-B. 6-7 (9809)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺・平野・佐野・丸岡: "再付着型矩形断面における揚力係数曲線の勾配特性について" 土木学会第53回年次学術講演会. 1-B. 10-11 (9809)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺・池ノ内・平野・丸岡: "迎角変化に伴う再付着型矩形断面における流れの状態の変化" 風士学シンポジウム論文集. 15. 173-178 (9812)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺茂・平野廣和: "矩形断面の空力特性に関する数値流体解析" 日本風工学会誌. 71. 201-202 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 丸岡晃・平野廣和: "近接する並列円柱の空力特性に関する3次元数値流体解析" 土木学会第52回年次学術講演会. 1-B. 14-15 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺茂・平野廣和: "剥離・再付着型矩形断面の流れ特性に関する数値解析" 土木学会第52回年次学術講演会. 1-B. 18-19 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 平野廣和・渡辺茂: "橋梁断面に作用する静的空気力の2次元・3次元解析の違いに関して" 土木学会第52回年次学術講演会. 1-B. 26-27 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 平野廣和・渡辺茂: "辺長比2の矩形断面の空力特性に関する3次元数値流体解析" 土木学会構造工学論文集. 44A. 1009-1016 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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