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2019 年度 研究成果報告書

浮体式洋上発電風車の振動と制振に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 17K06229
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関広島大学

研究代表者

池田 隆  広島大学, 工学研究科, 名誉教授 (50115523)

研究分担者 原田 祐志  愛知工業大学, 工学部, 准教授 (00456691)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード振動工学 / 浮体式洋上発電風車 / 浮体式プラットフォーム / 風車ブレード / 制振 / 回転体の振動 / 係数励振振動 / 局在化現象
研究成果の概要

本研究では,浮体式洋上発電風車に発生する振動について理論的,実験的に調べるとともに,その制振法を提案した.波浪により風車プラットフォーム(土台)に上下運動や水平運動が生じるため,ブレードにはフラップ方向またはコード方向に係数励振振動が発生することを示した.また,タワーと風車ブレードが連成する場合には,ブレードに作用する非線形モーメントに起因して,3枚のブレードが異なる振幅で振動する局在化現象が発生することを示し,その発生原因は,複数の振動モードが同時に発生するためであることを明らかにした.制振対策としては,液体ダンパーや振子型動吸振器がそれぞれ土台やブレードの制振に有効であることを示した.

自由記述の分野

機械力学

研究成果の学術的意義や社会的意義

浮体式洋上風車のブレードには,回転中に加わる重力の作用が周期的に変動し,かつ波浪による上下運動が作用するため,複雑な振動が発生する可能性が示されたことは学術的意義が大きい.また,風車プラットフォームやブレードの振動の制振対策として,液体ダンパーや振子型動吸振器が有効であることが示されたことは,今後,多くの浮体式洋上風車が導入されることが予想されることを考えると,信頼性・安全性の高い風車の開発,および国際的産業競争力の強化に貢献することができ,社会的意義も大きい.

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公開日: 2021-02-19  

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