2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Aerodynamic Flow Separation Control Using Plasma Actuator of Bridge Deck Sections
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16K06470
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松田 一俊 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (20609466)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | プラズマアクチュエータ / 橋梁 / 渦励振 / 制振対策 / 風洞実験 / 気流制御 / 固有振動数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，従来の風による橋梁振動の制振方法とは制振メカニズムが異なり，また構造的にも従来と異なる新しい方法としてプラズマアクチュエータを用いた制振手法を提案することを目的とした．具体的には実橋の渦励振の発現が予想される風速10m/s程度においても制振効果を有するプラズマアクチュエータの機構を開発し，その気流制御手法の有効性および渦励振制振効果を風洞実験で確認することを目的とした．
平成28年度および平成29年度における研究の結果，風速3m/sの低風速領域では，風洞実験を通じてプラズマアクチュエータによる制振効果を確認することができた．しかし，平成30年度に実施した研究では，より高い風速10m/sの領域に挑戦したものの，十分な制振効果を確認することができなかった．
この理由として考えられることは，以下のとおりである．これまでの他の研究機関で行なわれているプラズマアクチュエータの研究は，鉄道車両のパンタグラフや風車ブレード等風の作用によって振動しない構造物を研究対象としているのに対し，本研究では風の作用によって振動する橋桁を対象としている．従来，このような振動する構造物にプラズマアクチュエータを適用した研究の実施例はないと思われる．さらに，風洞実験では，相似則の関係から模型の固有振動数が実橋のそれよりも高くなるが，高い固有振動数で振動している模型にプラズマアクチュエータを作用した場合，模型周りの気流を制御することが困難になったと推察される．風速3m/sのような低風速領域であれば，まだその制御が可能であったものの，風速10m/sのような高風速では気流制御が困難になったと考えられる．
今後は，今回の研究成果を踏まえ，風による橋梁振動の新しい制振対策として，例えば日本航空宇宙学会や日本機械学会の研究者が研究しているシンセティックジェットを用いた方法の検討等が考えられる.
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Research Products
(4 results)
