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橋梁の耐風制振機構解明の為の測定流速分布から表面圧力分布を求める手法の開発

开发一种根据测量的流速分布确定表面压力分布的方法，以阐明桥梁的风阻和减振机制

基本信息

批准号：
18656128
负责人：
久保喜延
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656128/
关键词：
橋梁の耐風性周辺流速分布表面圧力分布対風制振法

项目摘要

本研究の主眼は、物体周りの流速分布を把握したのち物体表面の圧力分布を知ろうとするものである。そのきっかけとなったのは、PIV(粒子流速測定法)が実用化されたことにより、物体周辺の詳細な流速測定が可能になった。この測定結果は、数値流体解析で得られる物体周辺の流速の場所的な詳細さと一致することを考えると、PIVで得られた流速測定結果を用いて数値流体解析の手法を応用することで物体表面の圧力分布を推定することができる。このことが可能になれば、橋梁断面のように複雑な構造断面でも、その周辺流速を知ることによって複雑な部分の圧力分布を知ることができることになり、橋梁断面の耐風制振法の開発に有用なツールを提供できることになる。昨年からはキャビティ内の流れをSIMPLE法で数値流体解析を行い、速度場、圧力場を求め、ナビアストークスの方程式からポアソンの圧力方程式を導き、これに速度情報を入れ、圧力場を求めることを行っているが、数値流体解析で得られた結果と一致するに至っていない。境界条件に関する検討が不足しているためであると考え、鋭意問題点の解明を行っているところである。これらの検討を行いながら、基本構造断面柱である矩形柱や橋梁断面として対風特性が良好な五角形断面桁周りの流速場の測定をPIVにより行うと同時に微差圧力計で表面圧力の測定を行っている。解析手法の完成に向けて更なる検討を重ね、これら測定データを用いて、解析方法の妥当性の検討を行うことにしている。

This study focuses on understanding the velocity distribution of the object and the pressure distribution on the surface of the object. PIV(Particle Velocimetry) is used to measure the velocity of an object in detail. The measurement results are consistent with the numerical fluid analysis and the estimation of the pressure distribution on the surface of the object The pressure distribution of the complex structure of the bridge section is known. The SIMPLE method for numerical fluid analysis, velocity field, pressure field calculation, equation of velocity and pressure equation calculation, velocity information input, pressure field calculation, numerical fluid analysis, result calculation, consistency calculation, etc. State conditions are not enough to solve the problem The velocity field measurement of the pentagonal girder with good wind characteristics is carried out by PIV, and the surface pressure measurement is carried out by differential pressure meter. The analysis method is completed in the direction of re-evaluation, and re-evaluation of the appropriateness of the analysis method.