マンガン団塊採鉱用揚鉱管システムの安定化制御

1993 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 03452135
• 研究種目: 一般研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械力学・制御工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 谷 順二 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30006192)
• 研究分担者: 大友 規矩雄 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (10006182) ; 裘 進浩 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (60241585) ; 長南 征二 東北大学, 工学部, 教授 (20005424) ; 林 叡 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10021982) ; 麻生 和夫 秋田大学, 鉱山学部, 教授 (30006639)
• 研究期間 (年度): 1991 – 1993
• キーワード: マンガン団塊 / 揚鉱管 / 振動制御 / テンドン機構 / 支点の鉛直変動

研究概要

深海底からマンガン団塊を採鉱するための揚鉱管の振動を能動的に抑制するための理論ならびに実験的研究を行った。
まず、テンドンを用いて鉛直送水管のフラッタが制御できることを理論と実験で明らかにした。次いで、単振子と二自由度振子の支点を鉛直に動かすことにより振動を抑制できることを理論と実験で明らかにした。更に、弾性振子の運動を支点の鉛直変動と支点につけたDCモータを用いて回転を制御することにより振子の剛体運動と弾性振動を効果的に抑制できることを明らかにした。これらの知見を応用することによりマンガン団塊採鉱用揚鉱管システムの振動を抑制し、安定化する制御が可能になった。

研究成果

• [文献書誌] K.Aso,K.Kan,H.Doki,T.Ohhashi: "The Effects of Vibration Absorbers on the Longitudinal Vibration of a Pipe-String for Mining Manganese Nodules" Proc.2nd Int.Offshore and Polar Engineering Conf.512-519 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 谷 順二、越後屋 恒: "単振子の支点の鉛直変動による振動制御" 日本機械学会論文集、C編. 59. (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 谷 順二、越後屋 恒: "二自由度振子の支点の鉛直変動による振動制御" 日本機械学会論文集、C編. 59. 362-367 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 谷 順二、酢谷 譲: "鉛直片持送水管の振動制御" 日本機械学会論文集、C編. 59. 368-371 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 崔 宏武、谷 順二: "送水管の安定性に及ぼす境界条件の影響(予定)" 日本機械学会論文集、C編. 60. (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Aso, K.Kan, H.Doki and M.Mori: "The Drag and Added-Mars Coefficients of Various Buffers Vibrating Axially in Water" ASME J.Energy Resources Technology. Vol.113, No.2. pp.80-86 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Aso, K.Kan, H.Doki and M.Mori: "The Shape-Effect of Buffer on the Longitudinal vibration of a Pipe-String in the Deep Sea" Int. J.Offshou and Polar Engineering. Vol.1, No.2. pp.154-160 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] J.Tani and W.Echigoya: "Vibration Control of a Pendulum by Vertical Change of Support" Trans. JSME, Ser. C. Vol.59, No.564. pp. 2439-2443 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] J.Tani and W.Echigoya: "Vibration Control of a Double pendulum by Vertical Change of Support" Trans. JSME, Ser. C. Vol.59, No.558. pp. 362-367 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] J.Tani and Y.Sudani: "Vibration Control of a Vertically cantilevered Pipe Conveying Fluid" Trans. JSME, Ser. C. Vol.59, No.558. pp. 368-371 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Aihara, J.Okada, K.Kuroda, and H.Yamamoto: ""High-Speed Photographing of Quench Propagation Phenomena of Immersion-Cooled Superconducting Coil"" Proc. 47th Meeting on Cryogenic and Superconductivity. 150 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Cui and J.Tani: "Effect of Boundary Condition on the Stability of a Pipe Conveying Fluid" Trans. JSME, Ser. C. Vol.60, No.570. pp. 462-466 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より