| 研究課題/領域番号 |
63850100
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
土木構造
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
山口 宏樹 埼玉大学, 工学部, 助教授 (50134474)
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| 研究分担者 |
中村 俊一 東京湾横断道路株式会社, 設計部(平成元年2月1日より、新日鉄(株)より出向), 係長
藤野 陽三 東京大学, 工学部, 助教授 (20111560)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| キーワード | ケ-ブル / モ-ド減衰 / 内部減衰 / 振動制御 / 高減衰ケ-ブル |
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| 研究概要 |
1.模型ケ-ブルを用いた振動実験および有限要素法に基づく固有振動解析により、ケ-ブルの振動減衰能について以下の点を明らかにした。
(1)大気中にあるケ-ブルのモ-ド減衰の主要因は、ヒステリシスエネルギ-による内部減衰とケ-ブル支持点でのエネルギ-散逸、つまり支点減衰との二つであり、モ-ド減衰はそれらの和として与えられる。
(2)内部減衰は固有振動時の変動ひずみの2乗に比例する。例えば、ケ-ブル面内対称モ-ドのモ-ド減衰は、モ-ド遷移領域にあたるサグ比の場合に非常に大きくなるが、これは固有振動時の変動ひずみがモ-ド遷移域で対称モ-ドにおいて大きくなるためである。
(3)内部減衰はケ-ブルに導入される初期張力にも依存する。これはケ-ブルが素線の集合体であるためであり、初期張力が小さい程、ヒステリシスル-プのふくらみが大きくなって減衰が大きくなる。しかし、初期張力が引張強度の2割程度導入されると初期張力の影響はなくなる。
(4)支点のフレキシビリティは面内対称モ-ドにのみ影響し、固有振動時変動ひずみが変化することからモ-ド減衰も影響を受ける。支点がフレキシブルになる程、減衰はサグ比の小さい場合に小さくなるが、サグ比が大きくなると減衰はかえって大きくなる。
(5)支点減衰のモ-ド減衰への寄与は、固有振動時の支点変位(支点モ-ド振幅)の2乗の重みが支点減衰にかかる形で表される。
2.1で明らかにしたケ-ブルの振動減衰特性を基に、高減衰ケ-ブル開発のための基礎的研究を行った。具体的には、(1)ケ-ブルの非一様化に伴う振動時変動ひずみの増大による内部減衰の増大、(2)ケ-ブル素線間に粘弾性材料を詰めることによるせん断減衰の付加、および(3)小型球形ダンパ-のケ-ブルへの内蔵による減衰付加、の三つの方法を考え、高減衰ケ-ブルに関するフィ-ジビリティ-スタディを行った。
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