数値流体解析によるガスト空気力の推定

概要

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橋桁断面のガスト空気力特性は，自らの剥離渦の影響を受け平板翼とは異なる空気力特性を示す．従って，ガスト応答解析により応答を精度良く評価するためには，空力アドミッタンスを風洞試験で精度良く実測することが望ましいが，実際は時間やコストの面で困難な場合も多い．一方で，最近，構造物の耐風分野に対して数値流体解析（CFD）を風洞試験と相互補完的に利用する方法が模索されている．橋梁に関しては，橋桁の静的空気力や非定常空気力を評価した事例が報告されている．CFDをガスト応答に対して適用した報告例はほとんど無いが，２次元風洞試験の代替手段としてガスト空気力を評価することが可能となれば非常に有用であると考えられる．以上を踏まえ，本研究では，CFDを用いて橋桁の空力アドミッタンスの推定することを試みた．風洞試験で実際に採用されている計測手法をCFDに転用し，平板および辺長比（幅／高さ）=5の矩形断面の空力アドミッタンスを推定した．さらに，数値解析と風洞実験の結果を比較し，ガスト空気力の評価へのCFDの適用性を検討した．
一般社団法人日本風工学会の論文