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空力ガスト応答評価のための圧力時空間相関の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 15360240
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 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関京都大学

研究代表者

白土 博通  京都大学, 工学研究科, 助教授 (70150323)

研究分担者 松本 勝  京都大学, 工学研究科, 教授 (00026270)
木村 吉郎  九州工業大学, 工学研究科, 助教授 (50242003)
八木 知己  京都大学, 工学研究科, 助手 (30293905)
阿南 景子  足利工業大学, 工学部, 講師 (30346077)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2003年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
キーワードガスト応答 / 空力アドミッタンス / ジョイントアクセプタンス / 時間空間相関 / 非定常圧力 / POD / 格子乱流 / スパン方向空間相関 / ガスト空気力 / 表面圧力分布 / 流れのパターン / 剥離せん断層 / ジョイントモードアクセプタンス / 鉛直ガスト / 空間相関 / 矩形断面
研究概要

本研究は,構造体周辺の流速場および構造体表面圧力の同時多点計測により,周辺流れ場の3次元的な特性を明らかにし,表面圧力,および構造体に作用する流体力両者の空間相関構造を明らかにすること,および剥離バブルの特性と断面形状との関連を考究するものである.本年度は,接近流,剥離せん断層,および物体表面圧力の空間相関構造の関連に焦点を当て,とくに剥離せん断層の空間相関構造に検討を加えるため,物体表面近傍の流速場を対象に同時多点計測を実施し,剥離せん断層不安定性と空間相関との関連性にも検討を加えた.
具体的には断面辺長比B/D=5および1の2次元矩形断面模型を対象に,一様流中,格子乱流中で表面の非定常圧力,ならびに断面近傍の変動風速(u,v,w各成分)を2点で同時に計測した.得られたデータの定常性,エルゴード性が保証されることを前提に,POD(Proper Orthogonal Decomposition)解析手法を用いて,計測点全点の固有モードおよび対応する変動の寄与率を明らかにした.さらに,非定常圧力データからは各モードの基準座標の時間変動特性,周波数分布特性を明らかにした.一方,変動風速は2点計測であることから,基準座標の時間変動を求めることが不可能であったことから,PODに代えてSPT(Spectral Proper Transformation)解析を試みた.
これより,一様流中,格子乱流中の各モードより,スパン方向に非一様なモードに着目し両気流中での寄与率を比較することにより,接近流の非一様モードが圧力の非一様モードに変換されるメカニズムに考察を加えた.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] 鉛直変動気流中の物体表面圧力とガスト空気力の時間空間変動特性に関する実験的研究2006

    • 著者名/発表者名
      白土 博通, 松本 勝
    • 雑誌名

      土木学会論文集A Vol.62, No.3

      ページ: 669-680

    • NAID

      10019323290

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An experimental study on spatial and temporal fluctuations of surface pressure and gust forces of a bluff body in vertical wind turbulence2006

    • 著者名/発表者名
      Shirato, H., Matsumoto, M.
    • 雑誌名

      JSCE Journal of Structural and Earthquake Engineering vol.62

      ページ: 669-680

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spanwise and Chordwise Pressure Distribution on B/D=5 Rectangular Section in Sinusoidal Gust2005

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Shirato, Masaru Matsumoto, Tetsuro Mizuno
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th Asia Pacific Conference on Wind Engineering

      ページ: 2553-2565

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 偏心形テンタゲートの動的安定判別図2005

    • 著者名/発表者名
      阿南 景子, 石井 徳章, 奥 達也
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 C編 第71巻712号

      ページ: 3375-3380

    • NAID

      10017183943

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spanwise and Chordwise Pressure Distribution on B/D=5 Rectangular Section in Sinusoidal Gust2005

    • 著者名/発表者名
      Shirato, H., Matsumoto, M., Mizuno, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th Asia Pacific Conference on Wind Engineering

      ページ: 2553-2565

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 平板状構造断面の空力アドミッタンスに関する考察2004

    • 著者名/発表者名
      白土 博通, 松本 勝, 小田原 有作, 松浦 祐介, 水野 哲朗
    • 雑誌名

      構造工学論文集 Vol.50A

      ページ: 623-628

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 二次元断面のガスト空気力に及ぼす断面振動の影響について2004

    • 著者名/発表者名
      松本 勝, 白土 博通, 水野 哲朗, 松浦 祐介, 山根 建治
    • 雑誌名

      第18回風工学シンポジウム論文集

      ページ: 263-268

    • NAID

      130004644269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On Aerodynamic Admittance of a Flat Structural Cross Section2004

    • 著者名/発表者名
      Shirato, H., Matsumoto, M., Odawasa, Y., Matsuura, Y., Mizuno, T.
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering vol.50A

      ページ: 623-628

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the influence of body motion to 2-D gust forces2004

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, M., Shirato, H., Mizuno, T., Matsuura, Y., Yamane., K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th National Symposium on Wind Engineering

      ページ: 263-268

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spanwise coherence characteristics of surface pressure field on 2-D bluff bodies2003

    • 著者名/発表者名
      Masaru Matsumoto, Hiromichi Shirato, Kenji Araki, Takashi Haramura, Tomoaki Hashimoto
    • 雑誌名

      Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics Vol.91, No.1-2

      ページ: 155-163

    • NAID

      10007252701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spanwise coherence characteristics of surface pressure field on 2-D bluff bodies2003

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, M., Shirato, H., Araki, K., Haramura, T., Hashimoto, T.
    • 雑誌名

      Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics Vol.91, No.1-2

      ページ: 155-163

    • NAID

      10007252701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山根建治, 松本 勝, 白土博通, 松浦祐介, 水野哲朗: "断面辺長比5矩形断面のガスト空気力の空間構造と非定常性に関する基礎的研究"平成16年度土木学会関西支部年次学術講演会. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 山根建治, 松本 勝, 白土博通, 松浦祐介, 水野哲朗: "断面辺長比5矩形断面のガスト空気力の空間構造と非定常性について"平成16年度日本風工学会年次研究発表会. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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