| 研究課題/領域番号 |
24560272
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 青山学院大学 |
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研究代表者 |
渡辺 昌宏 青山学院大学, 理工学部, 教授 (40256673)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | フラッタ / ウェブハンドリング / 非接触制振 |
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| 研究概要 |
エアフローティング搬送ウェブに発生するフラッタの基本的なフラッタ特性を調べるための実験装置を構築した．空気圧により浮上した状態でウェブ発生するフラッタの特性を実験により調べた．実験では，ウェブ上の振動変位を測定することで，基本的なフラッタ特性を明らかにした．実験により得られたフラッタ特性と支配因子を基に，ウェブに発生するフラッタの解析モデルを構築した．ここで，ウェブ周りの流体の支配方程式には，非定常揚力面理論に基づくクスナの積分方程式を用いた．構造系であるウェブの面外振動は３次元的なモードとなるため有限要素法により離散化した弾性体要素モデルを用いた．そして，ウェブの動きと連成した非定常空気力を定式化することで，流体構造連成方程式を導出した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2012年度の研究では（１）実験装置の設計・製作が完了し，基本的なフラッタ特性を調べる実験を実施した．（２）実験により基本的なフラッタ特性が明らかになった．（３）実験によりフラッタ現象を支配する因子を抽出し流体構造連成系の支配方程式を導出した．これらの成果は，当初の計画で予定されたものであり，研究が計画通り進んでいる．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，詳細なフラッタ特性と励振メカニズムを解明する．特に，実験では，振動変位とウェブ表面の非定常流体圧力を多点同時計測することで，フラッタモードと流体圧力分布，およびウェブ表面上での流体力による仕事の分布であるエネルギ収支分布を調べる．また，質量比とアスペクト，ウェブ速度に対するフラッタ臨界流速調べる．さらに構築した流体構造連成方程式を基礎とする安定性解析を行い，フラッタ発生条件を明らかにする．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
2012年度（前年度）に構築した実験装置では，レーザ変位計を2台組み込むことで基本的なフラッタ特性を調べた．しかしながら，詳細なフラッタ特性を調べるために不可欠な多点同時計測実験は2013年度（次年度）実施となった．このため，追加するレーザ変位計や圧力計などのセンサ購入のための研究費使用は次年度となった．2013年度は，広範囲の流速でフラッタ特性を調べるための大流量ブロワ，ウェブ搬送のためのモータと駆動用インバータを購入し，これらを実験装置組み込むことで，詳細なフラッタ特性を調べるため実験装置の改良を行う．
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