| 研究課題/領域番号 |
62460103
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械力学・制御工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
谷 順二 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30006192)
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| 研究分担者 |
大友 規矩雄 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (10006182)
須藤 誠一 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (90006198)
山田 大彦 東北大学, 工学部, 助教授 (90005471)
橋本 弘之 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10006174)
児珠 昭太郎 東北大学, 高速力学研究所, 助手 (60006187)
谷野 哲三 東北大学, 工学部, 助教授 (50125605)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1989年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1988年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1987年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
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| キーワード | 流体速成振動 / 流体誘起不安定現象 / 現代制御理論 / 薄肉構造物 / テンドン機構 / 圧電アクチュエ-タ / 振動 / 流体連成 / 動的不安定現象 / トランスピュ-タ / 能動制御 / 理論 / 実験 |
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| 研究概要 |
石油タンクや高速増殖炉容器ならびに長大橋や高層ビルなど、大型薄肉構造物の強度設計にあたり、柔軟で撓み易い構造物特有の振動を抑え安全性を確保するため、厚肉にしたり補強したりするよりも効率的で経済的な方法とし能動制御を用いることが考えられる。そこでまず、流体と連成する薄構造物の振動や動的不安定現象を解明し、それらを抑制、制御する方法を確率することが工学的に重要な問題である。
本研究では、送水管、気流中の角柱と円筒製、液体を含む円筒殻等の流体関連振動や流体誘起不安定現象(ダイバ-ジェンスやフラッタ)を解明した。ついで現代制御理論に基づき、テンドン機構や圧電アクチュエ-タを用いて、振動や不安定現象を制御、抑制することを目的とした。
片持送水管の動的不安定現象を、DCサ-ボモ-タと組み合わせたテンドン機構やバイモルツ型圧電アクチュエ-タで集中モ-メントを送水管の最適な位置に加えることにより制御し安定化できることを理論的並びに実験的に明らかにした。この方法をジェットカッティングノズルの振動制御に適用するには、テンドン機構の方が大きなモ-メントを加えることができるため適当であることを明らかにした。
直交気流中の角柱に生ずるギャロッピング現象を解明し、それを抑え制御するには、強力な積層型の圧電アクチュエ-タを用いて角柱にモ-メントを加える方法が有効であることを明らかにした。
液体を含む円筒殻の流体振動を解析し、液体に回転流れを生じさせることができれば、振動を抑えられることを示すと共に液体を含む回転円筒殻の流体速成振動を、磁気軸受をアクチュエ-タとして用いて、抑制制御することを理論的並びに実験的に検討した。内部液体を適当にモデル化し、高速並列計算可能なパ-ソナルコンピュ-タを用いれば、制御可能であることを示した。
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