| 研究概要 |
強風時の超大吊橋の主塔背後を通過する走行車両の空力動特性が最近注目されている. 61年度には一様流中の主塔角柱後流域を比較的ゆっくり通過する走行物体の風洞実験を行い, 後流域脱出時に大きな横力変動を受けることを報告した. 本年度, 風洞測定部の主塔角柱背後を高速走行する駆動機構を試作し, 風速/走行速度の比を0〜1の高速域まで変化させた. また走行模型断面形状(縦横比)や主塔に対する相対的大きさ(スケール比)の異なる2次元長方形断面柱, 3次元直方体からなる種々な走行模型で, 主塔側面変動圧と横力および抗力を同時測定した. まず, 予備実験として無風域から一様流域に走行物体が突入した場合と主塔後流域の各位置で静止している場合の空力特性を調べた. 新たに得られた主な研究結果は, (1)一様流域に突入した場合:走行模型の断面縦横比, 速度比によって横力係数の最大値や応答時間に差異が生ずる. (2)主塔角柱後流域の各位置に静止させた場合:2次元模型では, 主塔との相対的位置による後流渦形成への影響が大きい. 3次元模型の場合, 後流渦形成への干渉効果は減ずる. (3)角柱後流域を通過する場合:主塔角柱後流域通過時の流体力の測定結果をその平均成分と後流渦によって生ずる変動成分に分離して, それぞれの成分に対する走行模型の断面縦横比, スケール比, 速度比などの影響を明らかにした. (4)変動流体力の周期は風速変動の場所的位相差と見掛けの迎え角効果によって, 後流域突入の際には風速変動の周期より短く, 脱出時には長い周期に変形される. (5)2次元模型の場合, 主塔後流渦形成に与えるスケール比の影響が大きく, 主塔と走行模型の大きさが等しい場合の後流脱出時には渦形成が遅れ, 3次元模型ではその影響は少ないことなど, 渦列を横切る走行物体の流れに生ずる興味ある流力現象を風洞実験によって見い出した.
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