低重力空間における薄肉構造物と付着液体の動的連成挙動

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本研究では、低重力空間における弾性構造物と液体の動的連成挙動問題について、弾性円筒薄板とそれに付着した液体層という基本システムの連成振動問題を例に取り上げ、その振動特性を理論的に解析すると共に、地上でできる範囲内で実験を行った。本研究では、次の2つの問題に分けて研究を進めた。I 部分弾性薄肉円筒面に付着した液体層と円筒の連成振動特性の理論的解析部分弾性薄肉円筒面の外側に液体層が付着したモデルに対し、弾性円筒の基礎式にFluggeの式、液体には速度ポテンシャル理論を用い定式化し、連成振動特性に及ぼす表面張力、円筒形状、材料パラメータ等の影響を解明した。II 液滴が付着した薄板の固有振動特性の実験片持ち支持された薄板の固有振動数、振動モードに及ぼす付着液体の位置、質量等を調べた。なるべく薄肉で、液体の影響が大きくなるように、試験板には厚さ0.1mmポリエステル製シートを用いた。液滴が付着した板は、スピーカを用いて音響加振し、応答は光学的非接触変位計で測定し、ストロボスコープとマイクロスコープを用いて振動モードを観測した。