アクティブ流体制御および幾何学形状変化による長大橋梁のフラッター制振対策

利用主动流体控制和几何形状变化的长桥颤振控制措施

基本信息

批准号：
06452264
负责人：
松本勝
金额：
$ 4.35万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,耐フラッター性能に優れた長大橋梁桁断面の開発を目的とするものである。本研究の成果の概要は以下のようである。1.非定常空気力係数間の従属性表記の従属性を示し,複素固有値解析を行いその妥当性を検証した。また非連成項のフラッター安定性への寄与が大きいことが明かとなった。連成フラッターの安定性に対しては剛性項とA_1^*・H_3^*が大きな効果を与えることが明かとなった。2.逆三角形断面のフラッター性能幅員桁高比6の逆三角形状の桁断面を対象に,振動中の表面非定常圧力および静的空気力を計測し,そのフラッター安定性に検討を加えた。その結果,幅員桁高比20の偏平矩形断面に匹敵する優れたフラッター安定性を有することが明かとなったほか,本断面のように上下非対象形であっても変動圧力分布が相対迎角によって評価可能であることが確かめられた。3.タンデム配置の楕円断面のフラッター性能既にフラッターに対して高い安定性を示すことが知られているタンデム配置の楕円断面を対象に,振動中の非定常圧力を計測し,その安定性のメカニズムを考察するとともに,単独楕円断面との空力特性の比較を行った。4.アクティブ流体制御前縁部に設置された可変フラップによるフラッタ安定化効果を調査した。しかし,種々,可変フラップと桁断面ねじれ振動間の位相差を変化させたが,安定化効果は得られず,桁断面前縁部の流れのアクティブ制御による桁側面の非定常圧力制御についての問題点が明らかにされた。以上の成果に基づき,フラッター性能に優れた長大橋梁の桁断面形状,およびアクティブ流体制御の開発について基本的性状の把握と問題点指摘を行うことができた。

本研究的目的是开发具有优异抗颤振性的长桥梁截面。本研究的结果总结如下。 1、非定常气动力系数之间的相关性给出了符号的相关性，并进行了复特征值分析以验证其有效性。研究还表明，非耦合项对颤振稳定性有很大贡献。结果表明，刚度项以及A_1^*和H_3^*对耦合颤振的稳定性有很大影响。 2.倒三角形截面的颤振性能针对宽高比为6的倒三角形梁截面，测量了振动过程中的表面非定常压力和静气动力，并研究了其颤振稳定性。结果发现，与宽梁高比为20的扁平矩形截面相比，它具有优异的颤振稳定性，即使在像这样的垂直不对称截面中，脉动压力分布也得到控制已证实可以通过相对攻角来评估。 3. 串联布置的椭圆截面的颤振性能我们测量了串联布置的椭圆截面的振动过程中的不稳定压力，已知该椭圆截面具有较高的颤振稳定性，并确定了其稳定性的机制。考虑到这一点，我们比较了单个椭圆形横截面的空气动力学特性。 4.研究了主动液控前缘安装的可变襟翼的颤振镇定效果。然而，虽然通过多种方式改变变襟翼与梁截面扭振之间的相位差，但没有获得稳定效果，并且通过主动控制流量来控制梁侧非定常压力存在问题。梁截面的前缘点已明确。基于上述结果，我们能够了解具有优异颤振性能的长桥的基本特性，并指出梁截面形状的发展和主动流体控制方面的问题。