突風を受ける構造物に作用する非定常空気力発生メカニズムの解明研究

研究阐明作用在阵风作用下的结构上的非定常气动力的机制

基本信息

批准号：
09J04043
负责人：
竹内崇
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

短時間で風速が増加する突風を受ける構造物においては,同じ風速レベルの一定風速下で作用する風力より大きな非定常風力が作用するが,その現象や非定常風力の特性についての体系的な解明はほとんど行われていない。平成22年度は,立ち上がり時間の短い突風時に構造物に生じる非定常空気力の発生要因と非定常風圧力特性の解明および一定風速からの突風時の非定常風力特性の解明を目的として以下の3項目について研究を実施した。1.立ち上がり時間の短い突風下で生じる流体慣性力が,楕円断面柱に作用する風力のオーバーシュート現象に及ぼす影響を準定常風力式と風洞実験および数値流体計算により検証した。その結果,風速の立ち上がり時間の無次元パラメータである「無次元立ち上がり時間」が非常に小さい場合には慣性力の影響が大きく,オーバーシュート現象の一因になるが,無次元立ち上がり時間が比較的大きい場合には,慣性力の影響は小さく,その他の要因によって引き起こされることを明らかにした。2.立ち上がり時間の短い突風を受ける陸屋根および切妻屋根模型の風圧力特性を突風風洞実験によって検証した。突風生成時に生じる風洞内の静圧勾配の影響を考慮した模型表面圧を計測する工夫を行い,各模型の表面風圧を計測した結果,立ち上がり時間の短い突風時に模型表面の各面において風圧力のオーバーシュート現象が生じ,模型表面各点のピーク風圧係数と無次元立ち上がり時間に強い関連性が見られることなどを明らかにした。3.一定風速から立ち上がり時間の短い突風が生じた時に楕円断面模型に作用する非定常風力の特性について突風風洞実験により検証した。その結果,一定風速からの突風時においても,風力のオーバーシュート現象が現れるが,突風の立ち上がり前の風速が高くなるほど,オーバーシュート現象が小さくなることなどを明らかにした。

在短时间内接收风速的结构中，不稳定的风力大于以相同的风速水平恒定的风速作用的风力，但是这种现象的系统性阐明很少或不稳定风力的特征。在2010财年中，对以下三项进行了研究，目的是阐明导致风力阵阵阵风中发生不稳定的空气动力的因素，并阐明了不稳定风力压力的特征，并阐明了从恒定风速中进行风力时不稳定风能的特征。 1。通过半稳态的风力方程，风隧道实验和计算流体计算，证实了作用在椭圆横截面柱上的风力过冲现象的风力的阵风中产生的流体惯性作用。结果表明，当风速的无量纲上升时间很小时，惯性力很大，这会导致过度旋转现象，但是当无量纲的上升时间相对较大时，惯性力就很小，并由其他因素引起。 2。通过风洞实验的阵风验证了扁平屋顶和山墙屋顶模型的风压特性。我们已经努力衡量模型表面压力，考虑到产生风的阵风时发生的静压梯度的影响，并测量了每个模型的表面风压力，结果，风力压力压力过度冲击现象在每个模型中都会在狂风的情况下发生强大的表面，并且在狂风的情况下发生了强大的效果，并且在风中遇到了相关的相关。无量纲的上升时间。 3。当风速和短上升时间的阵风通过风洞实验的阵风验证时，不稳定的风力作用在椭圆横截面模型上的特征。结果，揭示了即使从恒定的风速中阵风，风力的过冲现象也会出现，但是阵风升起之前的风速越高，过冲现象就会越小。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

立ち上がり時間の短い突風を受ける物体の表面風圧に及ぼす受風物体の寸法効果

风物体对短上升时间阵风物体表面风压的尺寸效应

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村諭史;竹内崇;鶴則生;前田潤滋
通讯作者：
前田潤滋

ステップ関数的突風を受ける矩形断面柱の非定常空気力に及ぼす断面形状比の影響

阶梯函数阵风作用下截面形状比对矩形截面柱非定常气动力的影响

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
川下寛正;中村諭史;竹内崇;鶴則生;前田潤滋
通讯作者：
前田潤滋

突風風洞での基準静圧変動を考慮した圧力計測による切妻屋根物体の表面風圧特性

考虑阵风风洞中的标准静压波动，通过压力测量测量山墙屋顶物体的表面风压特性

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
第21回風工学シンポジウム論文集
影响因子：
0
作者：
藤田貴央;吉原将大;高木仁之;石本貞夫;品川肇;白石一郎;渡辺覚;中村諭史,前田潤滋,竹内崇,鶴則生
通讯作者：
中村諭史,前田潤滋,竹内崇,鶴則生

オーバーシュート風力の発生に着目した突風性状の選別

注重超调风力产生的阵风特性选择

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
第21回風工学シンポジウム論文集
影响因子：
0
作者：
曽田五月也;上倉理香;柳下真吾;甲谷寿史;友清衣利子,前田潤滋,竹内崇
通讯作者：
友清衣利子,前田潤滋,竹内崇

ステップ関数的突風を受ける矩形断面柱の非定常風力に及ぼす断面形状の影響

阶梯函数阵风作用下截面形状对矩形截面柱非定常风力的影响

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
都市・建築学研究九州大学大学院人間環境学研究院紀要第16号
影响因子：
0
作者：
中村諭史;竹内崇;鶴則生;前田潤滋
通讯作者：
前田潤滋

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通讯作者：
竹内崇