非定常空気力と流れ場に基づいた斜張橋傾斜ケーブルのギャロピング発生機構に関する研究
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概要
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本研究では，ギャロッピングに対して不安定化を示す縞状突起付きケーブル模型と安定化を示す円断面ケーブル模型を用いて，非定常空気力特性からギャロッピング不安定性を検討した．更に，流れの可視化実験を行い，両模型周りの流れ場の違いとギャロッピングとの関係解明を試みた．傾斜ケーブル周りの流れは，本来3次元性が強く極めて複雑な流れと考えられるが，より簡単に流れ場で理解するために2次元的な面で流れを捉えることを目的とし，接近流と振動方向の作る面内における楕円断面周りの流れ，並びに接近流とケーブル軸が作る面内における軸方向流れに着目し，ギャロッピングの発生メカニズムの考察を試みた．その結果，斜張橋ケーブルが臨界レイノルズ数域にある場合に，ギャロッピングが発現すると考えられるが，その空力特性は無次元風速にも依存していると考えられること，軸方向流れは，ギャロッピング不安定性に対して，カルマン渦放出を抑制するという面での貢献はあるが，直接的な要因ではない可能性があること，傾斜ケーブルのギャロッピングの発生機構を2次元的に考察すると，臨界レイノルズ数域でカルマン渦が抑制された結果，剥離剪断層の曲率が小さくなり，楕円断面の後流域に低風速領域が形成されることが原因である可能性があること等が判明した．
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一般社団法人 日本風工学会 | 論文
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