Nonlinear Vibration Responses of a Circular Cylindrical Tank with Water on Shaking Table Driven by Periodic Force

周期性力驱动振动台上装有水的圆柱形水箱的非线性振动响应

• 批准号: 13650635
• 负责人: MINAKAWA Youichi
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13650635/
• 关键词: Cylindrical Tank; Vibration Test; Oval Mode; Nonlinear Vibration; Sub-harmonic Vibration; AD-board; Vibration Mode of Cylindrical Tank; Higher-harmonic Vibration; 円筒タンク; シェル応答の振動モード; ADコンバータ; 正弦波; 振動モードの特定; ファンクションジェネレータ

A new measuring response of circular cylindrical tank with water was developed. Under the OS of Windows, three AD boards are controlled to get 5 points of displacements of the tank and 32 points strain responses of the circular tank. The new measuring system enables to get digital response data 36 times faster than the conventional one. We used the new system to analyze the vibration modes of the tank for the direction of the generator.A cylindrical shell with a lid was set on a shaking table driven by an electronic-magnetic actuator with sinusoidal periodic force. There are some instability region under some external frequency and shaking table acceleration, where strong sub-harmonic vibrations happen to branch. We tried to analyze the vibration mode of the sub-harmonic vibrations. We get 16 strain data at each two different height of the tank. Each 16 data were applied to analyze the vibration mode for circumferential direction and two data obtained by two different height levels were used to analyze the mode for direction of the generator. The response curves of the analyzed vibration modes were shown as figures.

提出了一种新的圆柱形贮箱响应测量方法。在Windows操作系统下，控制三块AD板，得到5个贮箱的位移响应和32个圆形贮箱的应变响应。新的测量系统能够以比传统系统快36倍的速度获得数字响应数据。利用该系统对带盖圆柱壳进行振动模态分析，利用电磁驱动器在正弦周期力作用下驱动带盖圆柱壳振动台。在一定的外频率和振动台加速度作用下，结构存在失稳区域，分支在此区域发生较强的亚谐振动。我们试图分析亚谐振动的振动模式。在每两个不同高度的水箱中，我们得到了16个应变数据。每16个数据用于分析周向振型，两个不同高度水平的数据用于分析发电机的方向振型。分析得到的振动模态响应曲线如图所示。

项目成果

嶋本耕三: "水の入った円筒シェルの水平振動実験"日本建築学会九州支部研究報告. 第43-1. 169-172 (2004)

Kozo Shimamoto：“充满水的圆柱壳的水平振动实验”日本建筑学会九州分院研究报告第43-172号（2004年）。

皆川洋一: "水の入った円筒シェルの水平振動実験、新測定システムの概要"日本建築学会学術講演梗概集. 構造系. 755-756 (2003)

Yoichi Minakawa：“充满水的圆柱壳的水平振动实验，新测量系统的概述”日本建筑学院学术讲座摘要755-756（2003）。

MINAKAWA: "Vibration Test of Cylindrical Tank with Water, Part1 New Measuring System And its Capability"SUMMARIES OF TECHNICAL PAPERS OF ANNUAL MEETING ARCHITECTURAL INSTITUTE OF JAPAN. 755 (2003)

Minakawa：“圆柱形水箱的振动测试，第 1 部分新测量系统及其功能”日本建筑学会年会技术论文摘要。

皆川洋一: "水の入った円筒シェルの水平振動実験、共振曲線"日本建築学会学術講演梗概集. 構造系. 757-758 (2003)

皆川洋一：《充水圆柱壳的水平振动实验，共振曲线》日本建筑学会学术讲座摘要757-758（2003）。

中村達哉: "水の入った円筒タンクの水平振動実験-水高の変化がタンク周方向のひずみ応答に及ぼす影響"日本建築学会学術講演梗概集. 構造系. (2004)

中村达也：“充满水的圆柱形水箱的水平振动实验 - 水高度变化对水箱圆周方向应变响应的影响”日本建筑学院学术讲座结构工程摘要（2004）。