報告書番号

U00066

タイトル（和文）

流水中の円柱状構造物に作用する抗力方向付加流体力の測定

タイトル（英文）

Measurements of added fluid forces in in-line direction acting on a cylindrical structure in a water flow

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

近年，低減衰構造物の増加により，円柱状構造物の抗力方向流力振動に対する評価が必要になっている。本研究では，振動発生機構解明のために重要な付加減衰力に注目した研究を行い，以下の成果を得た。（１）強制加振実験による付加減衰力の測定原理に関して検討を行い，測定精度向上のための留意点を明らかにした。（２）流水中で一端完全固定された直径50mmの円柱の支持部が抗力方向に強制変位加振される状態で，円柱先端加速度，支持部歪み，支持部基盤変位を測定する装置を製作した。加振振幅2.5mm，流速が0.45, 0.84m/sec.，加振振動数3～10Hzの条件で実験を行い，各センサー間の位相差から抗力方向の付加減衰力を精度良く測定可能であることがわかった。（３）既往の研究に示される自由振動実験において抗力方向流力振動が生じている換算流速付近では，振動を成長させる力（負の減衰力）が生じていることが確かめられた。

概要 （英文）

Recently, it is necessary to evaluate flow-induced vibration of cylindrical structures in in-line direction as lightly damped structures have increased. Water-tunnel tests were conducted to investigate a flow-induced vibration of a circular cylinder in in-line direction. Added fluid forces were measured acting on a 50mm-diameter circular cylinder oscillated forcedly in in-line direction in case that flow velocity is 0.45m/sec. and 0.84m/sec., forced frequency is 3～10Hz, and forced amplitude is 2.5mm. As a result, it was confirmed that added fluid forces can be measured accurately and negative damping forces act on a cylinder in a certain range of reduced flow velocity where self-excited oscillations with symmetric vortex shedding are observed in previous free-oscillation tests.

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