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多液面を有する容器内の非線形液面揺動に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11450094
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関東京工業大学

研究代表者

木村 康治  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (70143675)

研究分担者 高原 弘樹  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (90226910)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1999年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワード液面揺動 / 多液面 / 流体関連振動 / 非線形振動 / 直方体容器 / 非線形連成 / 液面搖動 / 液体関連振動
研究概要

多液面を有する容器として,2つの直方体容器が底部で接続されている容器に着目し,液面揺動の理論解析手法の開発とその有効性の検証,および,多液面間の非線形揺動メカニズム解明に重点を置き,以下の成果を得た.
(1)液面揺動の非線形性および多液面間の連成を考慮して,多液面を有する容器内の液面揺動を支配する運動方程式を導出した.
(2)導出した運動方程式に基づき,液面揺動の時刻歴応答計算を行った.
(3)発信器・フイルタ・加振機・非接触変位計・計測用パーソナルコンピュータ他からなる振動試験システムを作成した.
(4)底面まで達しない開口幅可変のしきりを設けた直方体容器を作成し,自由振動実験およびピッチング励振による加振実験を行い,固有振動数ならびに液位の時刻歴応答波形を測定し,液面揺動特性に与える容器の形状の影響について考察した.
(5)理論解析の結果と実験結果を比較・検討し,解析法の有効性を検証するとともに,多液面を有する容器内液面の非線形揺動メカニズムについて考察した.
(6)多液面系特有のパラメータであるしきり開口幅の固有振動数およびモード形状に対する影響,液位応答に対する影響,ならびに固有振動数の関係により生ずる顕著な非線形現象を明らかにした.
(7)2年間にわたる研究を総括し,多液面を有する容器内の液面揺動の解析法を検討し,基本的な揺動特性を明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] 木村康治,高原弘樹,疋田洋一: "多液面を有する直方体容器内液面の2次元自由振動解析"日本機械学会機械力学・計測制御講演アブストラクト集. 00-6. 151 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高原弘樹,疋田洋一,木村康治: "多液面を有する容器内液面の非線形振動"日本機械学会関東支部第7期総会講演会講演論文集. 010-1. 307-308 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.KIMURA, H.TAKAHARA and Y.HIKITA: "Free Vibration Analysis of Multi-Surface Liquid Motion in a Rectangular Tank"Proc. Dynamics and Design Conf. 2000, JSME. No.00-6. 151 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.TAKAHARA, Y.HIKITA and K.KIMURA: "Nonlinear Vibration of Multi-Surface Liquid in a Rectangular Tank"Proc. 7th Annual Meeting in Kanto Branch, JSME. No.010-1. 307-308 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 木村康治,高原弘樹,疋田洋一: "多液面を有する直方体容器内液面の2次元自由振動解析"日本機械学会 機械力学・計測制御講演アブストラクト集. 00-6. 151 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 高原弘樹,木村康治,疋田洋一: "多液面を有する容器内液面の非線形振動"日本機械学会 関東支部 第7期総会講演会講演論文集. 010-1. 307-308 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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