研究発表

We investigated characteristics of water sloshing in a rotating, laterally oscillating, cylindrical container both theoretically and experimentally. In our experiment, the time-dependent dynamic pressure of the water on the wall rather than the free-surface displacement of the water was measured. We conducted a theoretical analysis to understand the experimental results. The swirling of water in the container had some frequency components; the frequency responses of each frequency component are examined.

We have investigated the free-surface fluctuations of liquid in a rotating, laterally oscillating, cylindrical vessel. We measured the time-dependent fluid-dynamic pressure instead of the free surface luctuations. From an FFT analysis of the dynamic pressure, we obtained two significant frequencies. They are associated, respectively, with waves that rotate in the same direction, and in the opposite direction, relative to the rotation of the vessel. We also examined these results using linearized wave theory.

本研究ではテーパーピンを用いた円管内のMR流体の流動解析を行い，磁場，ピストン速度，テーパー角を変化させた時の抵抗力の変動を理論的に調べ，実験値との比較検討を行い，各パラメータの磁気抵抗力への影響を調べた。

組立式台船の強度は，蟻装に使用された機材の重量とその分布，作業時の負荷等の条件を基に，組立式台船の船体同士を連結する連結継手にかかるモーメントとせん断力を算出して，それらの強度が不足する場合は，H鋼等の汎用の構造部材で補強している。実際に補強した船体の強度の評価手法を新たに提案し，両端分割と中央集中の2つの荷重条件について試算した。

組立式台船は多種多様な作業船の船体として使用され，その浮体としての安定性については，船体の組立形状，鰭装方法，および，施工時の荷重分布の変化を考慮した乾舷の計算や，施工実績・経験を含めて検討している。ここでは，安定性の指標について，推進器を有する自航船と，推進器を持たない非自航船の特徴を把握し，非自航作業船のような矩形船体の指標について提案を行った。

回転する円筒容器を水平加振させ，液体スロッシング現象を調べた。円筒容器内壁に設置した圧力センサで水圧を測定することで，液体の自由表面の変位を調べた。スワーリング発生時の圧力変動には，加振周波数と回転周波数の和および差の周波数成分が存在することを見出し，その要因を線形理論解析から明らかにした。

気中の矩形船体モデルにおける重心移動時の横転に関する実験を遂行した。物理振り子としてルンゲ・クッタ法を適用した計算結果と気中模型実験の結果は，よく一致した。したがって，簡単ではあるが，本計算手法で，矩形船の横転可否の判別が可能であることが確認できた。

水平直線方向に振動しながら垂直軸回りを回転する円筒容器内の液体の挙動を調べた。円筒容器内壁に設置した圧力センサで水圧を測定することで，スロッシングが生じた時の液体の自由表面の変位を調べた。スワーリング発生時に圧力センサが測定した水圧変動をFFT解析した。その結果から，容器の回転方向に対して同じ方向と逆方向に回転する２種類の波が同時に存在し，その大小関係によって見かけ上のスワーリングの方向が決まるという事を明らかにした。

MR流体に様々な周波数の振動磁場を印加した時に形成されるクラスタの変化を超音波伝播速度を用いて評価した。振動磁場周波数の2倍の周波数でクラスタの形成崩壊が繰り返されることが確認された。

This study reports magnetic fluid flow in a square duct under DC, AC, and DC+AC magnetic fields. We measured pressure drop with applying different magnetic fields. Under magnetic fields, flow resistance increased by forming a cluster so that pressure drop and friction factor also increased. From FFT analysis of the pressure drop, we obtained different power spectrum for AC and DC+AC magnetic fields.

This study reports the theoretical and experimental resistance force of MR fluid in a pipe that changes depending on a magnetic field. We used Bingham plastic model to represent the dynamic behavior of MR fluid flow in a circular pipe under a magnetic field theoretically. Analytical results indicate that the radius of a pipe has a major effect on the resistance force. We conducted the drop impact test to verify our theoretical approach. The resistance force of MR shock absorber was changed depending on a magnetic field and the radius of the pipe as indicated in theoretical results. We also conducted the flow experiment of MR fluid at a constant flow rate and compared experimental results and analytical results quantitatively.

This paper presented experimental investigation about MR fluid under AC magnetic fields. Clusters in MR fluid are formed along magnetic fields. Clustering structures in MR fluid make ultrasonic propagation velocity change. We investigated clustering structures by measuring ultrasonic propagation velocity. As a result, the clusters in MR fluid have dependence on elapsed time, strength, frequency and angle of AC magnetic fields.

MR流体を用いた緩衝器の印加磁場に基づく抵抗力を，Bingham流体モデルを用いて理論解析を行った。また，その解析結果を検証するために実験を行った。実験結果は定性的には理論解析結果と一致したが，実験系が理論解析モデルを充分に反映していなかったので，定量的な比較はできなかった。

磁気機能性流体であるMR流体の，交流磁場印加時における超音波伝播特性からクラスタ形成に関する評価を行った。印加する交流磁場の周波数や強度による比較や，超音波伝播方向に対する磁場印加方向の角度による異方性についての検討を行った。

建設工事の作業船などに使用される組立式台船において，船体の浮体としての姿勢は，従来のメタセンターによる計算手法では対応できない。そのため，メタセンターに代わって，簡易に計算できる新しい手法を提案した。

回転する円筒容器に横振動を加え，容器内の水のスロッシング挙動を調べた。自由表面変位の代わりに時間変動する圧力による計測を行った。スワーリングの回転方向は加振振動数や容器の回転速度に依存することが明らかになった。