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1999 年度 研究成果報告書概要

磁石との吸着・離脱による非線形モード遷移を利用した新しい振動制御の実験と理論構築

研究課題

研究課題/領域番号 10450173
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
研究機関東京大学

研究代表者

藤野 陽三  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20111560)

研究分担者 木村 吉郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50242003)
阿部 雅人  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (60272358)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
キーワード振動制御 / 空力自励振動 / 磁石 / パッシブ制御 / セミアクティブ制御 / 摂動法
研究概要

構造物あるいはその部材のフレキシブル化に伴い,風などの外乱による振動制御が重要な課題になっている.特に斜張橋のケーブルは振動事例も多く,スパンが100mを越すものについては,端部近くにダンパーを設置するのは普通となりつつある.現在,粘弾性体やオイルを用いたダンパーが広く使われているが,コストや維持管理の負担の少ないダンパーの開発が望まれている.
ケーブル端部近くに磁石を置き,磁石と風による自励振動をするケーブルとの吸着・離脱を利用したダンパーが提案されているが,そのメカニズム,設計法は確立していない.本研究は,この磁石ダンパーの振動効果を理論的に明らかにするとともに,さらにセミアクティブ制御によるより効率的な制振法を提案する.
まず,ケーブル端部近くに磁石を置いた系を想定した2自由度モデルによる基本的検討を行っている.風による自励力としては3次速度比例モデルを想定している.非線形振動理論を展開し.その振動メカニズムが,振動するケーブルが磁石から離脱する際に低次モードから高次モードに移行し,高次モードでは高い空力減衰であることをあきらかにした.
また,ダンパーの磁力,ケーブルとの間隔がその制振性能に及ぼす結果を明らかにし,設計への有用な資料を示している.さらに,磁力の大きさを変化させるセミアクティブ制御法を提案し,その高い効果を明らかにしている.さらに,連続構造体であるケーブルを対象にし,シミュレーションによりその効果を明らかにしている.

  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] 阿部雅人,藤野陽三,尾松智: "振動モード形の変化を利用した磁石ダンパーによる自励振動のパッシブ制御"構造工学論文集(土木工学). 45. 745-750 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Thomas,Y.Fujino,M.Abe: "Control of self-excited Oscillation by energy Dissipation in Higher Modes"サマー国際シンポジウム(土木学会). 1. 60-63 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Thomas, Y. Fujino, M. Abe: "Control of Self-Excited Oscillations by Transfer of Internal Energy to higher Modes of Vibration, Part 1: Analysis in Two Degrees of Freedom"ASCE 2DOF No drawing. ASCE I. 1-22 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Thomas, Y. Fujino, M. Abe: "Control of Self-Excited Oscillations by Transfer of Internal Energy to higher Modes of Vibration, Part 2: Application to Cables"ASCE 2DOF No drawing. ASCE II. 1-22 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Abe, Y. Fujino, S. Omatsu: "Passiv Control of Self-excited Oscillation by Change of Mode Shapes using Magnetic Dampers"Journal of Structural Engineering, Japan Society of Civil Engineers. No. 45. 745-750 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Thomas Le Diouron, Y. Fujino, M. Abe: "Control of self-excited Oscillation by energy Dissipation in Higher Modes"Summer International Symposium, Japan Society of Civil Engineers. No. 1. 60-63 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Thomas Le Diouron, Y. Fujino, M. Abe: "Control of Self-Excited Oscillations by Transfer of Internal Energy to higher Modes of Vibration, Part 1 : Analysis"Journal of Engineering Mechanics ASCE. 1-22 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Thomas Le Diouron, Y. Fujino, M. Abe: "Control of Self-Excited Oscillations by Transfer of Internal Energy to higher Modes of Vibration, Part 2 : Application to Cables"Journal of Engineering Mechanics ASCE. 1-22 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2001-10-23  

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