橋梁構造物における渦励振とその渦生成機構に関する研究

桥梁结构涡激振动及其涡产生机理研究

• 批准号: 13750459
• 负责人: 八木 知己
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750459/
• 关键词: カルマン渦; 自己励起型渦励振; ギャロッピング; ねじれフラッター; 連成フラッター; 空力干渉; 矩形断面; 渦励振; フラッター; タコマ橋; 空中干渉

本年度は,構造基本断面における異種空力振動現象の干渉を把握することを目的に,カルマン渦励振,自己励起型渦励振,ギャロッピング,ねじれフラッターなどの空力振動が発生するB/D=2矩形断面を対象に,風洞実験を行った.以下に得られた結果を示す.●B/D=2矩形断面においての1/St(ストロハル数)付近の風速域においてカルマン渦との同期現象によりギャロッピング振動が発現することが知られていることから,この現象はギャロッピングがカルマン渦による振動によって励起されている可能性が示唆された.●本研究では,次のような空力干渉が確認された.1)連成フラッター,2)ねじれフラッターがギャロッピングを抑制,3)ギャロッピングによりねじれフラッターの発現が高風速側に移行,4)ねじれ渦励振によりギャロッピングを抑制.●ねじれフラッターがギャロッピングを抑制する現象は,ねじれフラッターの発生起因であるSeparation Bubbleによって,ギャロッピングの励振力となっている上面圧力の回復が妨げられ,あるいはねじれ振幅が大きくなることでたわみ振動方向の接近流が再付着し,内部循環流の形成が妨げられたため,ギャロッピング振動が抑制されているものと考えられる.●ギャロッピングによりねじれフラッターの発現が抑制される現象は,ギャロッピングの流れ場が卓越し,ねじれフラッターの励振力である剥離せん断層の再付着が生じなかったため,Separation Bubbleの形成が妨げられたと考えられる.●ねじれ渦励振によりギャロッピングを抑制する現象は,ねじれ渦励振が渦流下型であるためにギャロッピングの振動方向とは逆面の圧力回復が妨げられたこと,あるいはこのたわみ振動は強制的なカルマン渦放出により発現したものであり,ねじれ渦励振の振幅がある値に達したときにカルマン渦の放出が制御されたことなどが考えられる.

在今年，我们对B/D = 2矩形横截面进行了风洞实验，其中空气动力学振动（例如Kalman涡流激发，自我激发涡流激发，疾驰，旋转扑来等），目的是了解基本结构横截面中异构空气动力学振动的干扰。获得的结果如下所示。众所周知，由于B/d = 2矩形横截面的1/ST（Strohal数），在风速范围内与卡尔曼涡流的同步现象同步，因此发生了疾驰的振动。有人提出，捕捞可能会因卡尔曼涡流引起的振动而激发。●这项研究证实了以下空气动力学干扰：1）耦合颤动，2）扭转扭曲抑制疾头，3）捕捞捕捉，使拔颤动导致扭转的发生，以朝着高速速度的旋转垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直垂直绒毛。抑制疾驰是由于扭转颤动的产生而引起的。气泡阻止上压的恢复，即疾驰的激发力或增加扭转幅度，并且沿偏转振动方向的接近流动被重新连接，从而阻止了内部循环流的形成。 ●疾驰抑制扭转颤动的发生的现象是由于疾驰的流场是优越的，而脱皮的剪切层是扭转扑来的激发力，并且无法实现分离。人们认为，气泡的形成受到阻碍。●通过扭转涡流激发抑制捕捞的现象是，防止了相反表面的压力恢复，因为扭转涡流激发是涡旋涡流的涡流下降类型，或者这种偏差振动是由deflection extriction whotex prection whotex prection whoreex释放而成的。扭转涡流激发的振幅达到一定值。

项目成果

松本 勝: "旧Tacoma橋における異種空力振動の干渉現象"第17回風工学シンポジウム論文集. 303-308 (2002)

Masaru Matsumoto：“旧塔科马桥上不同类型气动振动的干扰现象”第17届风工程研讨会论文集303-308（2002）。