構造物と液体スロッシングの非線形連成振動に関する研究

结构非线性耦合振动与液体晃动研究

基本信息

批准号：
04650221
负责人：
池田隆
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、制振の目的で長方形水槽が取り付けられた構造物が容器の水平方向に正弦外力を受ける場合,スロッシングにより容器壁に作用する流体力の非線形性を考慮して,構造物と水面の正弦波応答,および制振器としての効果について理論的,実験的に調べた.実験では,片持ち梁の先端に質量を取り付けた系を構造物とし,その先端に長方形水槽を取り付けた実験装置を製作した.構造物の加振には,正弦波発生器(現有設備)からパワーアンプ(B&K,2706型)を介して加振器(B&K,4809型)を使用した.構造物の変位は,レーザー式変化センサ(キーエンス,LX2‐03,LX2‐60)により測定した.また,波形の記録装置として,オムニライト(日本電気三栄,8M37)を用いた.以下に,主な成果をまとめる.(1)構造物とスロッシングの非線形連成振動に関する理論解析と基礎となるモード方程式が得られた.(2)そのモード方程式の数値シミュレーションより発生振動数成分を調べ,その結果を用いて調和振動に対する定常解を求め,その安定性の解析を行い,共振曲線を示した.その共振曲線は,数値シミュレーションとよく一致する.(3)長方形水槽は,構造物とスロッシングの同調点における構造物の振幅を十分に小さくする効果をもつ.(4)構造物の共振曲線の形状は水深に依存して変化し,深いときに漸軟形,浅いときに漸硬形となる.(5)正弦外力が比較的大きい場合,同調点付近において,系の2つの固有振動数にほぼ等しい振動数成分が同時に現れる様式をもつ超和差調波振動が発生する.(6)実験により,理論結果と実験結果は定量的にほぼ一致することを確認し,理論解析の妥当性が確かめられた.

在这项研究中，当具有振动控制目的的具有矩形水族馆的结构在容器中水平地受到水平的水平作用，我们研究了对结构和水表面的正弦响应的理论和实验研究，并且考虑到振动控制的作用，振动控制的作用是振动控制的作用，这是振动控制的效果，这是振动控制的效果。在实验中，使用质量附着在悬臂梁尖端的系统和一个附着在结构尖端的矩形水族馆构建实验装置。为了振动结构，使用功率放大器（B＆K，2706型），使用了正弦波发生器（电流设备）的振动器（B＆K，4809型）。结构的位移是通过激光型变更传感器（Keyence，LX2-03，LX2-60）测量的。此外，Omnilight（Nippon Electric Sanei，8M37）被用作波形的录音装置。主要结果总结下面。（1）结构和晃动的非线性耦合振动。获得了运动和基础模式方程的理论分析。（2）从模式方程的数值模拟中检查了生成的频率成分，并将结果用于获得用于谐波振动的稳态解，并分析了稳定性，并显示了共振曲线。共振曲线与数值模拟很好。（3）矩形水族馆的作用是在结构和倾斜的调音点下降低结构的振幅。（4）结构的共振曲线的形状根据水的深度而变化，并在浅层时逐渐变硬。（5）当外侧正弦力相对较大时，超级 - 差异谐波振动发生在调谐点附近，其中一种模式在同一时间同时同时同时出现频率成分。（6）实验证实，理论结果和实验结果几乎是相同的，并且证实了理论分析的有效性。