| 研究課題/領域番号 |
62460103
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
谷 順二 東北大学, 高速力学研究所, 教授 (30006192)
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| 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, 助手 (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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| キーワード | 振動 / 能動制御 / 現代制御理論 / 薄肉構造物 / 流体連成 / 理論 / 実験 |
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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な問題である。そこで本研究では、送水管、気流中の角柱や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ことを目的として、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ャンスの不安定現象を、バイモルフ型圧電アクチュエータでモーメントを加えることにより制御し安定化できることを明らかにすると共に、圧電粒子の質量、剛性を性格に把握して理論に組み入れないと不安定現象を制御できなくなる場合があることを示した。
直流気流による角柱のギャロッピング現象を実験的に解明した。今後は圧電アクチュエータを用いて制振する実験を行ない、現在制御理論に基づき制振できることの確認を行ことである。
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結果の妥当性を確認するため、まず円筒が剛体である場合の回転内部液体の表面に発生する波の種類とその状態を実験的に解明した。回転数に依存して波の種類とその状態が変化することを明らかにした。
部分的に液体で満たされた軸対象容器の自由振動ならびに鉛直と水平加振による応答問題を解析できる有限要素を用いた計算コードを作製した。自由液面や静水圧の影響を考慮に入れることにより実験結果と一致する結果が得られた。今後は円筒殻の振動を制御することを究明する。
液体ジャットにより横従動力をうけるはりのフラッターやダイバージェンス不安定現象を、圧電アクチュエータを用いて現代制御理論に基づき制御できることを理論的に明らかにすると共に確認のための実験を行いつつある。
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