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2021 年度 研究成果報告書

連結された直方体容器の多液面間で生じる局所液面揺動メカニズムの解明

研究課題

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研究課題/領域番号 19K04271
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

高原 弘樹  東京工業大学, 工学院, 教授 (90226910)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード液面揺動 / 液面揺動の局所化 / 非線形液面揺動
研究成果の概要

容器内の液体が大きく揺動することを抑制する方法として,容器に隔壁を挿入すると方法がある.直方体容器では,底まで届かない隔壁を用いて液面を分ける方法が使われるばあいがあり,この手法によって,隔壁に垂直な方向の加振による液面揺動が抑制できることが知られている.その一方で,隔壁に平行な方向の加振によって特定の液面に揺動が集中してしまう現象が確認されており,この現象は揺動の局所化と呼ばれている.揺動の局所化によって液面の振幅が局所化しないときより大きくなる場合もあることが報告されているが,この現象について,ほどんど分かっていない.そこで本研究では揺動の局所化現象の基本的な特性に着目して研究を行った.

自由記述の分野

振動工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

液体を収めた容器は多方面に利用され,地震の多い我が国では,地震動を受けた場合でも容器の安全性の確保は,重要な課題である.液面振動を抑えるために,容器内に隔壁を設置する方法がよく用いられおり,その効果も実証されている.しかし,隔壁を設置することにより液面で分離された容器では,特定の励振条件で,隔壁を挿入したことにより,特定の液面に揺動が集中する揺動の局所化現象が生じ,局所化しない場合より液面揺動が大きくなる場合があることが確認されており,隔壁挿入によって危険性が増す可能性もあるが,その現象についてはまったく分かってあらず,その特性を把握することは液体貯槽の安全性の向上に寄与するものである.

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公開日: 2023-01-30  

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