2025S-GS14-1 取水中の弾性取水管に生じる3次元挙動の実験的研究

－水中の3次元計測システムの構築－

抄録

本研究では，管内流を有する深層水取水管の強制振動実験において，試験体全体を計測可能な水槽試験システムを構築した．

本実験では先行研究と同様に鉛直に設置した4mのパイプを用いた．2台のカメラにより試験体を直交に撮影し，それを4階層設置することで試験体全長を撮影した．試験体に20 cm 間隔で反射テープを貼付け，各反射テープ重心座標の時刻歴を取得して3次元座標を復元した．

1次モードの固有周波数の1.1-1.5倍の範囲で楕円軌道状の挙動が生じ，振幅が大幅に増加する現象が確認されたため，詳細に調査を行った．

楕円軌道状の挙動が確認される周波数帯で繰り返し計測を行った結果，加振と直交方向の振動が発達したケースでは直交方向の振動が加振に対して同位相または逆位相に同期する性質を持つことを実験的に明らかとした．