構造物の動的空力応答に対するJetを利用したファジィアクティブ制御

昨年度は,本研究に関連した研究成果として,静止した三次元角柱に作用する空気力をジェットによって制御することが可能であることを風洞実験的に確認した.本年度は,その成果に基づき,ジェットによって三次元角柱の風に起因する振動を制御する方法に関する風洞実験的な研究を行った.静止模型の後流に発生する周期的な渦は,模型上流側隅角部から交互に発生させたジェットによって同期し,変動空気力を増大させる風速領域が存在する.このことは,構造物の振動を抑制することを目的とする振動制御問題においては好ましい現象ではない.そこで,本研究では,構造物の変位応答をフィードバック量として検出し,振動変位に対する相対的時間遅れを発生させジェットの噴出タイミングに関する制御効果を調べた.その結果,変位からπ/2程度遅れた時点でジェットを噴出させるとき制御効果の大きいことがわかった.この結果は,昨年度の研究結果からも予想されたことであり,若干時間遅れが存在するがジェット噴出側に流体力の発生することに対応しており,速度と逆位相で力が作用するとき振動を制御する。また,制御効果の大きくなるジェットの噴出位置を調べるため,ジェットを定常的に噴出させて応答特性を調べた.定常的なジェットの噴出に対しては,接近流の風速分布特性に応じて最適な噴出位置の存在することがわかった.このことに関連して,変位応答をフィードバックしてアクティブに切り替えてジェットを噴出する場合においても最適な噴出位置の存在することと,噴出位置によって最適な噴出タイミングが変化するという結果が得られた.

昨年度は,本研究に関連した研究成果として,静止した三次元角柱に作用する空気力をジェットによって制御することが可能であることを風洞実験的に確認した.本年度は,その成果に基づき,ジェットによって三次元角柱の風に起因する振動を制御する方法に関する風洞実験的な研究を行った.静止模型の後流に発生する周期的な渦は,模型上流側隅角部から交互に発生させたジェットによって同期し,変動空気力を増大させる風速領域が存在する.このことは,構造物の振動を抑制することを目的とする振動制御問題においては好ましい現象ではない.そこで,本研究では,構造物の変位応答をフィードバック量として検出し,振動変位に対する相対的時間遅れを発生させジェットの噴出タイミングに関する制御効果を調べた.その結果,変位からπ/2程度遅れた時点でジェットを噴出させるとき制御効果の大きいことがわかった.この結果は,昨年度の研究結果からも予想されたことであり,若干時間遅れが存在するがジェット噴出側に流体力の発生することに対応しており,速度と逆位相で力が作用するとき振動を制御する。また,制御効果の大きくなるジェットの噴出位置を調べるため,ジェットを定常的に噴出させて応答特性を調べた.定常的なジェットの噴出に対しては,接近流の風速分布特性に応じて最適な噴出位置の存在することがわかった.このことに関連して,変位応答をフィードバックしてアクティブに切り替えてジェットを噴出する場合においても最適な噴出位置の存在することと,噴出位置によって最適な噴出タイミングが変化するという結果が得られた.