水路内に円柱棒を置いた場合、流力振動が生じると折損にいたる可能性があるが、
(1)これを回避するための対策方法
(2)(1)の対策によって回避できる理由
を教えてください。

時間があれば、このような流力振動が自然界において生じている事例を教えてください。

A 回答 (2件)

円柱の場合はフラッターは考えにくいので、


カルマン渦との共振によるものと思われます。

対策としては、
1.円柱の剛性を上げ、固有値をカルマン渦周波数より高くする。
(理由:共振が回避され振動応力を低減できる。)
2.円柱の挿入長さを短くして、固有値をカルマン渦周波数より高くする。
(理由:共振が回避され振動応力を低減できる。)
3.円柱表面にボルテックスジェネレータをつける
(理由:カルマン渦の発生が抑制される)


くらいが思いつきます。
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流力振動は多くの周波数成分が含まれる場合が多く、共振周波数を避けるといった方法は実際のところ効果がないようです。


(1、2)これを回避するための対策方法と回避できる理由
折損は円柱棒の表面に何らかの傷がつくと、そこに応力集中を起こし、て流力振動に伴う繰り返し荷重により疲労破壊が生じりためであることが、多くの場合についての調査により明らかになってきています。よって、対策としては円柱棒の表面を固くして、傷が入りにくくするとともに、他の構造物のエッジが当たらない構造にします。
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