| 研究分担者 |
児珠 昭太郎 東北大学, 高速力学研究所, 助手 (60006187)
大友 規矩雄 東北大学, 高速力学研究所, 助教授 (10006182)
山田 大彦 東北大学, 工学部, 助教授 (90005471)
谷野 哲三 東北大学, 工学部, 助教授 (50125605)
橋本 弘之 東北大学, 高速力学研究所, 教授 (10006174)
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| 研究概要 |
流体と連成する薄肉構造物の振動や不安定現象を制御・抑制する効率的な方法を確立することは工学的に重要問題である. そこで本研究では, 送水管気流中の角柱や円筒殻並びに部分的に液体を含む円筒殻の流体関連振動や不安定現象を, 現代制御理論に基づき制御する理論研究を行い, その結果の妥当性を実験的に確認することを目的とし, 本年度は以下の事柄を明らかにした.
片持送水管のフラッターやダイバージェンスの不安定現象を, テンドン方式で送水管の一点に集中モーメントを加えることにより制御し安定化できるという理論結果を実験的に確認した. 理論結果と実験結果は定性的に一致したが, 実験ではテンドンの張力のコントロールを正確に行うことが困難で, 定量的にも一致する実験結果を得ることが63年度の課題となった.
直交気流による角柱の振動を圧電素子を用いて振動制御する理論研究を行い, 現代制御理論の適用が可能であることを示した. 更に圧電素子の剛性と質量を考慮に入れないと制御できなくなる場合があることを明らかにした.
部分的に液体を含む回転円筒殻の流体連成振動を理論的に解明した. 更にポリエステル製円筒容器に水を部分的に満たし, 水に流れを発生させ, 流速を変え, 円筒容器の固有振動数がどのように変化するかを実験的に明らかにした. この結果を用いて63年度は, 内部流体の流速を変えることで円筒殻の振動を制御できることを明らかにできるであろう.
二重円筒殻の円環部分に液体が入っている場合の鉛直加振による動的不安定性を理論解析し, 液位や円環部分の大きさが二重円筒殻の動的安定性に如何に影響するかを理論的に解明した. 円環部の液体に流れがある場合の振動状態の変化並びにそれによる安定性の制御は今後の問題である.
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