格子ソリトン解法によるスロッシングの非線形応答解析
格子孤子解法晃荡非线性响应分析
基本信息
- 批准号:61550180
- 负责人:
- 金额:$ 1.22万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
- 财政年份:1986
- 资助国家:日本
- 起止时间:1986 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
容器内液体の液面揺動すなわちスロッシングの液面上昇量を正確に求めることは、地震時における液体貯槽の防災上から非常に重要な問題である。被害が生じる程度に液面上昇量が大きくなると、液面変位を記述する基礎式が非線形偏微分方程式となり、解析は非常に困難になり数値計算によらざるを得ない。しかし、三次元の流体振動の応答を数値計算によって求めるのもまた大変である。液深が浅い場合には平行流として取扱うことが出来て、二次元の流れとなり、解析は容易になる。そこで、この浅水波理論を基にして有限深さのスロッシングを解析した結果、液面流速を代表流速として選び、深さ方向に積分した形で液面変位の式を表すと、有限深さのスロッシングも二次元流れの問題に帰着出来ることが分った。この式をさらに検討した結果、非線形波動の研究に利用されている格子ソリトンの解法が応用出来ることが明らかとなった。すなわち差分法によって基礎式を離散化するときに生じる分散性をインプリシットに利用することで、非線形性と分散性をうまくバランスさせて安定した計算が出来るようになった。長方形容器のスロッシングの非線形応答をこの方法で計算したところ、比較的浅い場合には過渡応答も定常応答も実験結果と極めてよく一致し、本計算法の妥当性が確認された。なお、液深が深くなるにつれて、離散化による分散性だけでは計算の安定性を確保するのがやや困難となり、さらに検討の余地があることも分った。この点と円筒容器の場合の計算法への拡張については今後の課題としたい。
It is very important to find out the correct amount of liquid level rise in the liquid storage tank during earthquake. The degree of damage caused by the liquid level rise is large, the liquid level change is described, the basic formula is non-linear partial differential equation, the analysis is very difficult, the calculation is difficult, and the calculation is obtained. Calculation of numerical values for vibration of three-dimensional fluids In the case of shallow liquid depth, parallel flow is easy to analyze. Therefore, based on this shallow water wave theory, the results of finite depth spline analysis, the selection of liquid surface flow velocity as a representative flow velocity, the expression of liquid surface position based on the integral shape in the depth direction, and the problem of finite depth spline quadratic flow are solved. The results of the discussion of this formula and the use of lattice solutions in the study of non-linear ratios are now clear. The fundamental equation is discretized, and the non-linear equation is calculated. The method for calculating the non-linear response of rectangular containers is verified to be correct in accordance with the results of steady state response in shallow cases of comparison. The solution depth is high, the dispersion is low, and the stability of the calculation is low. The calculation method of the point and cylinder container is used to solve the problem in the future
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
清水隆: 日本機械学会論文集. 58. 357-363 (1987)
Takashi Shimizu:日本机械工程师学会会议记录 58. 357-363 (1987)。
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