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本研究では、低重力空間における弾性構造物と液体の連成挙動問題について、弾性円筒薄板とそれに付着した液体という基本システムの連成振動問題を例に取り上げ、その振動特性を理論的に解析すると共に、疑似的な無重力状態を作ることで、地上でできる範囲内で実験を行い、本問題に関する重要な基礎資料を提示することを目的とした。
I 部分弾性薄肉円筒面に付着した液体層と円筒の連成振動特性の理論的解析
部分弾性薄肉円筒面の外側・内側に液体層が付着したモデルに対し、弾性円筒の基礎式にFluggeの式、液体には速度ポテンシャル理論を用い定式化し、連成振動特性に及ぼす表面張力、容器形状、材料パラメータ等の影響を解明した。
II 振動面上の液滴の動的挙動の実験
加振器上に液滴(水)を置き、正弦波加振することで、液滴の固有振動数と振動モードを測定した。その際液滴表面の振動は非接触変位計で、振動数はFFTアナライザー、振動モードはストロボスコープを用いて測定した。液滴の質量、表面張力、温度等が振動特性に及ぼす影響について調べた。
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