アクティブ流動制御による隙間流れ励起振動の制振メカニズム解明と知的適応制御

通过主动流量控制和智能自适应控制阐明间隙流激振动的阻尼机制

• 批准号: 18760171
• 负责人: 渡辺 昌宏
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Aoyama Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-18760171/
• 关键词: 流体関連振動; 振動制御; アクチュエータ

壁面に設けた狭いスリットからの流体噴き出しと吸込みにより,流路内の流体流れをアクティブに制御することで,すきま流れ励起振動を抑止する非接触制御手法を提案し,実験と理論および数値解析により制振特性を明らかにした.また,その制御手法を柔軟シートのフラッタに適用し,非接触でシートフラッタを抑止する手法を開発した.数値解析では,マルチボディダイナミクス解析手法を用いてシートを離散化した.そして,シートの運動と流路内の流体流れが連成した非線形流体・構造連成方程式を数値積分により計算して制振効果を調べた.さらに,制御則に学習型適応制御アルゴリズムを用いて,フラッタ抑止する実験を試みた.実験と数値計算により,以下の結果を得た.(1)提案する制御手法により柔軟シートのフラッタを効果的に抑止できる.(2)制御ゲインと位相シフトを調整することで,シートフラッタが発生する臨界流速を約3倍に増加できる.(3)プラッタを抑止できる最適な位相シフトが存在し,位相シフトは最も重要な制御パラメータの1つである.(4)制御ダインを増加させると制振効果は増加するが,上限値が存在する.(5)流路入口と出口付近に設けた2つのスリットからの流体噴き出しと吸込みを利用することで,より効果的にフラッタを抑止することができる.(6)適応制御を用いることで,制御パラメータを自動チューニングしてフラッタを抑止することができる.以上の成果は,振動工学,流体工学および制御工学の分野で,学術的・工学的に有益な知見を与え,るものである,また機械の高速化と高性能化において,機械技術発展に大きく貢献するものである.

Wall に set け た narrow い ス リ ッ ト か ら の fluid き spraying し と suction 込 み に よ り, flow within の fluid flow れ を ア ク テ ィ ブ に suppression す る こ と, で す き ま flow れ を wound up vibration dampening す る non-contact equestrian method proposed を し, be 験 と theory お よ び the numerical analytical に よ り vibration characteristics を Ming ら か に し た. ま た, そ の soft system method of equestrian を シ ー ト Youdaoplaceholder0 is applicable to フラッタに, non-contact でシ トフラッタを トフラッタを inhibition する technique を development た. The numerical analytical で は, マ ル チ ボ デ ィ ダ イ ナ ミ ク ス parsing technique を with い て シ ー ト を discretization し た. そ し て, シ ー ト の movement と の within the flow fluid flow れ が connect し た, nonlinear fluid structure into the equation, を the numerical integral に よ り computing し て vibration system working fruit を adjustable べ た. さ ら に, suppression is に learning optimal 応 suppression ア ル ゴ リ ズ ム を with い て Youdaoplaceholder0 inhibits する experiment を みた. Be 験 と the numerical computing に よ り, the result of the following の を た. (1) proposal す る system method of equestrian に よ り soft シ ー ト の フ ラ ッ タ を unseen fruited に dampening で き る. (2) suppression ゲ イ ン と phase シ フ ト を adjustment す る こ と で, シ ー ト フ ラ ッ タ が 発 raw す る を about 3 times the critical velocity に raised で requirement by き る. (3) プ ラ ッ タ を dampening で き る optimum な phase シ フ ト し が, phase シ フ ト は も most important な suppression パ ラ メ ー タ の 1 つ で あ る. (4) the system of imperial ダ イ ン を raised plus さ せ る と vibration system working fruit は raised plus す る が, ceiling numerical が exist す る. (5) flow entrance と exports nearly に set け た 2 つ の ス リ ッ ト か ら の fluid き spraying し と suction 込 み を using す る こ と で, よ り unseen fruit The に フ ラ ッ タ を dampening す る こ と が で き る. (6) optimal 応 suppression を with い る こ と で, suppression パ ラ メ ー タ を automatic チ ュ ー ニ ン グ し て フ ラ ッ タ を dampening す る こ と が で き る. Above は の results, vibration engineering, fluid engineering お よ び の eset で suppression engineering, good academic, engineering に な knowledge を and え る も の で あ る, ま た high performance processing for high speed machinery の と に お い て, mechanical technology exhibition 発 に large き く contribution す る も の で あ る.

项目成果

バイモルフ型ピエゾ素子を用いた制振デバイスによるすきま流れ励起振動のアクティブ制御

使用双压电晶片压电元件的阻尼装置主动控制缝隙流引起的振动

• 发表时间: 2007
• 作者: 中野 則行;前田 将典;渡辺 昌宏;田中 秀明
• 通讯作者: 田中 秀明