JP2011117559A - Vibration damping device - Google Patents

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JP2011117559A
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water discharge
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Shinji Ogawa
真司 小川
Naoki Suganuma
直樹 菅沼
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration damping device capable of suitably restraining the vibration of a structure such as a water discharge pipe. <P>SOLUTION: The vibration damping device 10 for restraining the vibration of the water discharge pipe 5 includes a perforated plate 15 provided submerged in water and mounted to the water discharge pipe 5 through a connecting member 16. The perforated plate 15 is provided submerged in service water W flowing along an irrigation canal 1. The plate face of the perforated plate 15 is disposed to be orthogonal to the vibrating direction of the water discharge pipe 5, and a plurality of through-holes 15a formed in the perforated plate 15 are formed penetrating the vibrating direction of the water discharge pipe 5. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、構造体の振動を抑制する制振装置に関するものである。   The present invention relates to a vibration damping device that suppresses vibration of a structure.

従来、このような制振装置として、構造物から索体により構造物下方の水面に接して吊り下げられた抵抗板と、抵抗板から水中に吊り下げられた重錘と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この制振装置は、構造物の上下動に伴って、抵抗板が水中と水面上との間を移動する構造になっている。これにより、制振装置は、抵抗板が水面を上下動する際に水面から受ける抵抗力を制振力として得ることができる。   Conventionally, as such a vibration damping device, there has been provided a resistance plate suspended from a structure in contact with the water surface below the structure by a cable body, and a weight suspended from the resistance plate in water. It is known (see, for example, Patent Document 1). This vibration damping device has a structure in which the resistance plate moves between the water and the water surface as the structure moves up and down. Thereby, the damping device can obtain the resistance force received from the water surface as the damping force when the resistance plate moves up and down the water surface.

特開平１０−１４１４３２号公報JP-A-10-141432

しかしながら、従来の制振装置によれば、抵抗板は水面上に配設されているため、振動の大きさによっては、抵抗板は離水する虞があり、構造物の振動を抑制することが難しい場合がある。また、抵抗板は平板で構成されているため、平板周りにおいて発生する水の乱れが少ないため、構造物の振動を好適に抑制することが難しい。   However, according to the conventional vibration damping device, since the resistance plate is disposed on the water surface, the resistance plate may be separated depending on the magnitude of vibration, and it is difficult to suppress the vibration of the structure. There is a case. In addition, since the resistance plate is composed of a flat plate, there is little disturbance of water generated around the flat plate, so that it is difficult to suitably suppress the vibration of the structure.

そこで、本発明は、構造体の振動を好適に抑制することが可能な制振装置を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the damping device which can suppress suitably the vibration of a structure.

本発明の制振装置は、構造体の振動を抑制する制振装置において、接続部材を介して構造体に取り付けられると共に、水中に没して設けられた多孔板を備え、多孔板の板面は、構造体の振動方向に対し、直交するように配設されると共に、多孔板に形成された複数の貫通孔は、構造体の振動方向に貫通形成されていることを特徴とする。   The vibration damping device of the present invention is a vibration damping device that suppresses vibration of a structure body, and is provided with a porous plate that is attached to the structure body via a connection member and is immersed in water. Are arranged so as to be orthogonal to the vibration direction of the structure, and the plurality of through holes formed in the perforated plate are formed to penetrate in the vibration direction of the structure.

この構成によれば、構造体が振動することで多孔板も振動するが、多孔板は水中に没していることから、多孔板に形成された各貫通孔内では、水が行き来する。各貫通孔内において水が行き来すると、各貫通孔周りの水流が乱れることにより、多孔板周りに渦流が発生する。そして、多孔板周りに発生した渦流は、多孔板の振動を減衰させ、これにより、多孔板は、接続部材を介して構造体の振動を減衰させる。これにより、本発明の制振装置は、構造体の振動を好適に抑制することができるため、構造体の振動による劣化や、構造体の振動により発せられる振動音を好適に抑制することができる。   According to this configuration, the perforated plate also vibrates when the structure vibrates. However, since the perforated plate is submerged in water, water passes back and forth in each through hole formed in the perforated plate. When water goes back and forth in each through hole, the water flow around each through hole is disturbed, and a vortex is generated around the perforated plate. Then, the vortex generated around the perforated plate attenuates the vibration of the perforated plate, whereby the perforated plate attenuates the vibration of the structure via the connecting member. Thereby, since the vibration damping device of the present invention can suitably suppress the vibration of the structure, it can suitably suppress the deterioration due to the vibration of the structure and the vibration sound generated by the vibration of the structure. .

この場合、構造体は、配水管であることが、好ましい。   In this case, the structure is preferably a water pipe.

この構成によれば、例えば、プラント等に配設される配水管の振動を好適に抑制することができる。   According to this configuration, for example, it is possible to suitably suppress the vibration of a water pipe arranged in a plant or the like.

この場合、多孔板は、複数設けられると共に、複数の多孔板に応じて、接続部材も、複数設けられ、複数の接続部材は、配水管に接続される複数の配水管側接続部分が、配水管の周方向において、等間隔となるように配設されていることが、好ましい。   In this case, a plurality of perforated plates are provided, and a plurality of connecting members are provided according to the plurality of perforated plates, and the plurality of connecting members include a plurality of distribution pipe side connection portions connected to the distribution pipes. It is preferable that they are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the water pipe.

この構成によれば、配水管の周方向において、複数の配水管側接続部分が等間隔となっているため、配水管の振動をバランスよく抑制することができる。   According to this configuration, since the plurality of water pipe connection portions are equally spaced in the circumferential direction of the water pipe, vibration of the water pipe can be suppressed in a well-balanced manner.

この場合、多孔板は、用水路に沿って流れる用水に没して設けられていることが、好ましい。   In this case, it is preferable that the perforated plate is provided so as to be immersed in the water flowing along the water channel.

この構成によれば、例えば、プラント内にある既設の用水路を利用することができるため、制振装置の構成を簡易なものとすることができ、製造コストの抑制を図ることができる。   According to this configuration, for example, since an existing irrigation channel in the plant can be used, the configuration of the vibration damping device can be simplified, and the manufacturing cost can be suppressed.

本発明の制振装置によれば、構造体が振動することで、振動する多孔板周りに渦流が発生し、発生した渦流により、振動を好適に減衰することができ、構造体の振動の抑制を図ることができる。   According to the vibration damping device of the present invention, when the structure vibrates, a vortex is generated around the vibrating perforated plate, and the generated vortex can suitably attenuate the vibration and suppress the vibration of the structure. Can be achieved.

図１は、放水管が軸方向へ振動した場合における実施例１の制振装置を径方向から見たときの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram when the damping device of the first embodiment is viewed from the radial direction when the water discharge pipe vibrates in the axial direction. 図２は、放水管が軸方向へ振動した場合における実施例１の制振装置を軸方向から見たときの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram when the damping device of the first embodiment is viewed from the axial direction when the water discharge pipe vibrates in the axial direction. 図３は、放水管が水平方向へ振動した場合における実施例１の制振装置を径方向から見たときの概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram when the damping device of the first embodiment is viewed from the radial direction when the water discharge pipe vibrates in the horizontal direction. 図４は、放水管が水平方向へ振動した場合における実施例１の制振装置を軸方向から見たときの概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram when the damping device of the first embodiment is viewed from the axial direction when the water discharge pipe vibrates in the horizontal direction. 図５は、放水管が鉛直方向へ振動した場合における実施例１の制振装置を径方向から見たときの概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram when the damping device of the first embodiment is viewed from the radial direction when the water discharge pipe vibrates in the vertical direction. 図６は、放水管が鉛直方向へ振動した場合における実施例１の制振装置を軸方向から見たときの概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram when the damping device of the first embodiment is viewed from the axial direction when the water discharge pipe vibrates in the vertical direction. 図７は、試験装置の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the test apparatus. 図８は、多孔板の開孔率によって変化する固有振動数のグラフである。FIG. 8 is a graph of the natural frequency that varies depending on the aperture ratio of the perforated plate. 図９は、多孔板の開孔率によって変化する減衰比のグラフである。FIG. 9 is a graph of the damping ratio that varies depending on the aperture ratio of the perforated plate. 図１０は、放水管が軸方向へ振動した場合における実施例２の制振装置を軸方向から見たときの概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram when the damping device of the second embodiment is viewed from the axial direction when the water discharge pipe vibrates in the axial direction.

以下、添付した図面を参照して、本発明に係る制振装置について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, a vibration damping device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the following examples. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

実施例１に係る制振装置は、構造体の振動を抑制するものであり、構造体としては、例えば、各種プラントに配設された放水管等の配水管や、海上や湖上に架け渡された橋梁等がある。以下では、構造体として、プラントに配設された放水管を例に、実施例１の制振装置を説明する。先ず、制振装置の説明に先立ち、放水管周りのプラント構造について説明する。   The vibration damping device according to the first embodiment suppresses the vibration of the structure, and as the structure, for example, a water distribution pipe such as a water discharge pipe disposed in various plants, or a bridge over the sea or a lake. There are bridges. Below, the vibration damping device of Example 1 is demonstrated to an example of the water discharge pipe arrange | positioned in a plant as a structure. First, the plant structure around the water discharge pipe will be described prior to the description of the vibration damping device.

図１に示すように、プラントには、冷却水や排水等の用水が流れる用水路１が配設されており、用水路１は、例えば、底面と両側面（両側壁）とからなる三面水路で構成されている。この用水路１内には、用水Ｗが流れており、この用水路１の両側壁には、放水管５が架け渡されている。放水管５は、その一方の端部（図示左側端部）に放水口５ａが形成されており、放水口５ａは下方を向いて設けられている。そして、放水管５の内部にも、用水が流れており、放水管５内を流れる用水は、他方側（図示右側）から放水口５ａへ向けて流れ、放水口５ａから放出される。   As shown in FIG. 1, the plant is provided with a water channel 1 through which water such as cooling water and drainage flows, and the water channel 1 is constituted by, for example, a three-surface water channel having a bottom surface and both side surfaces (both side walls). Has been. In this irrigation channel 1, irrigation water W flows, and water discharge pipes 5 are bridged on both side walls of the irrigation channel 1. The water discharge pipe 5 has a water discharge port 5a formed at one end thereof (the left end portion in the drawing), and the water discharge port 5a is provided facing downward. And the water is flowing also in the water discharge pipe 5, and the water flowing in the water discharge pipe 5 flows from the other side (the right side in the figure) toward the water discharge port 5a and is discharged from the water discharge port 5a.

ここで、用水が放水管５の内部を流れると、放水管５は、その内部における用水の流動により振動する。このため、放水管５には、制振装置１０が設けられており、制振装置１０は、放水管５の振動を抑制する。なお、放水管５の振動方向は、設置の仕方や、放水管５内を流れる流体の種類等によって変化することから、この制振装置１０は、放水管５の振動方向によって異なった構成となっている。このため、放水管５が軸方向に振動する場合と、放水管５が水平方向に振動する場合と、放水管５が鉛直方向に振動する場合とに分けて、制振装置１０をそれぞれ説明する。   Here, when the service water flows inside the water discharge pipe 5, the water discharge pipe 5 vibrates due to the flow of the water in the inside. For this reason, the water discharge pipe 5 is provided with a vibration damping device 10, and the vibration damping device 10 suppresses vibration of the water discharge pipe 5. Note that the vibration direction of the water discharge pipe 5 varies depending on the installation method, the type of fluid flowing in the water discharge pipe 5, and the like. Therefore, the vibration damping device 10 has a configuration that differs depending on the vibration direction of the water discharge pipe 5. ing. Therefore, the damping device 10 will be described separately for the case where the water discharge pipe 5 vibrates in the axial direction, the case where the water discharge pipe 5 vibrates in the horizontal direction, and the case where the water discharge pipe 5 vibrates in the vertical direction. .

先ず、図１および図２を参照して、放水管５が軸方向に振動する場合における実施例１に係る制振装置１０について説明する。制振装置１０は、用水路１の両側壁間の放水管５に、換言すれば、用水路１の上方に配設された放水管５に、取り付けられており、用水路１内に水没させて配設された多孔板１５と、多孔板１５と放水管５とを接続する接続部材１６と、を備えている。   First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the damping device 10 which concerns on Example 1 in case the water discharge pipe 5 vibrates to an axial direction is demonstrated. The vibration damping device 10 is attached to the water discharge pipe 5 between both side walls of the irrigation channel 1, in other words, the water discharge pipe 5 disposed above the irrigation channel 1, and is submerged in the water supply channel 1. And a connecting member 16 that connects the perforated plate 15 and the water discharge pipe 5 to each other.

多孔板１５は、方形板状に形成されており、多孔板１５の板面は、放水管５の軸方向に直交するように配設され、多孔板１５の板厚方向は、放水管５の軸方向と同方向となっている。そして、この多孔板１５には、複数の貫通孔１５ａが形成されており、各貫通孔１５ａは、多孔板１５の板厚方向、すなわち、放水管５の軸方向（振動方向）に貫通形成されている。   The porous plate 15 is formed in a rectangular plate shape, and the plate surface of the porous plate 15 is disposed so as to be orthogonal to the axial direction of the water discharge pipe 5. The direction is the same as the axial direction. A plurality of through holes 15 a are formed in the porous plate 15, and each through hole 15 a is formed to penetrate in the plate thickness direction of the porous plate 15, that is, the axial direction (vibration direction) of the water discharge pipe 5. ing.

接続部材１６は、放水管５と多孔板１５とを固定可能に接続しており、放水管５と多孔板１５とを一体に連結している。このため、放水管５が振動すると、接続部材１６は、放水管５の振動を多孔板１５に伝達する。一方、詳細は後述するが、水没した多孔板１５が振動すると、接続部材１６は、多孔板１５に加わる制振力を放水管５に伝達する。   The connection member 16 connects the water discharge pipe 5 and the porous plate 15 so as to be fixed, and integrally connects the water discharge pipe 5 and the porous plate 15. For this reason, when the water discharge pipe 5 vibrates, the connection member 16 transmits the vibration of the water discharge pipe 5 to the perforated plate 15. On the other hand, as will be described in detail later, when the submerged porous plate 15 vibrates, the connecting member 16 transmits a damping force applied to the porous plate 15 to the water discharge pipe 5.

従って、放水管５内において用水が流れることで、放水管５が軸方向に振動すると、接続部材１６を介して多孔板１５が軸方向に振動する。このとき、多孔板１５の各貫通孔１５ａにおいて、用水路１内の用水Ｗが各貫通孔１５ａを行き来する。すると、各貫通孔１５ａ周りにおいて水流に乱れが生じ、これによって、多孔板１５周りには複数の渦流が発生する。そして、この渦流が多孔板１５の抵抗となることにより、多孔板１５の振動は抑制され、これに伴い、放水管５の軸方向への振動も抑制される。   Therefore, when the water supply flows in the water discharge pipe 5 and the water discharge pipe 5 vibrates in the axial direction, the porous plate 15 vibrates in the axial direction via the connecting member 16. At this time, in each through hole 15a of the perforated plate 15, the water W in the water channel 1 goes back and forth through each through hole 15a. Then, the water flow is disturbed around each through-hole 15 a, thereby generating a plurality of vortex flows around the perforated plate 15. And since this vortex becomes resistance of the porous plate 15, the vibration of the porous plate 15 is suppressed, and accordingly, the vibration of the water discharge pipe 5 in the axial direction is also suppressed.

次に、図３および図４を参照して、放水管５が水平方向に振動する場合における実施例１に係る制振装置１０について説明する。なお、重複した記載を避けるため、異なる部分についてのみ説明する。この制振装置１０では、多孔板１５の板面は、放水管５の水平方向に直交するように配設され、多孔板１５の板厚方向は、放水管５の水平方向と同方向となっている。このため、多孔板１５に形成された各貫通孔１５ａは、放水管５の水平方向（振動方向）に貫通形成されている。なお、接続部材１６は、多孔板１５の設置姿勢に応じて適宜配設される。   Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the vibration damping device 10 according to the first embodiment when the water discharge pipe 5 vibrates in the horizontal direction will be described. In order to avoid duplicate descriptions, only different parts will be described. In this vibration damping device 10, the plate surface of the porous plate 15 is disposed so as to be orthogonal to the horizontal direction of the water discharge pipe 5, and the plate thickness direction of the porous plate 15 is the same as the horizontal direction of the water discharge pipe 5. ing. For this reason, each through-hole 15a formed in the perforated plate 15 is formed to penetrate in the horizontal direction (vibration direction) of the water discharge pipe 5. The connecting member 16 is appropriately arranged according to the installation posture of the perforated plate 15.

従って、放水管５が水平方向に振動すると、接続部材１６を介して多孔板１５が水平方向に振動する。このとき、多孔板１５周りには複数の渦流が発生し、この渦流が多孔板１５の抵抗となることにより、放水管５の水平方向への振動は抑制される。   Therefore, when the water discharge pipe 5 vibrates in the horizontal direction, the porous plate 15 vibrates in the horizontal direction via the connecting member 16. At this time, a plurality of vortex flows are generated around the perforated plate 15, and the vortex flows become resistance of the perforated plate 15, thereby suppressing the horizontal vibration of the water discharge pipe 5.

続いて、図５および図６を参照して、放水管５が鉛直方向に振動する場合における実施例１に係る制振装置１０について説明する。なお、この場合も、重複した記載を避けるため、異なる部分についてのみ説明する。この制振装置１０では、多孔板１５の板面は、放水管５の上下方向（鉛直方向）に直交するように配設され、多孔板１５の板厚方向は、放水管５の上下方向と同方向となっている。このため、多孔板１５に形成された各貫通孔（図示省略）は、放水管５の上下方向（振動方向）に貫通形成されている。なお、この場合も、接続部材１６は、多孔板１５の設置姿勢に応じて適宜配設される。   Then, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the damping device 10 which concerns on Example 1 in the case where the water discharge pipe 5 vibrates to a perpendicular direction is demonstrated. In this case as well, only different parts will be described in order to avoid redundant description. In the vibration damping device 10, the plate surface of the porous plate 15 is disposed so as to be orthogonal to the vertical direction (vertical direction) of the water discharge pipe 5, and the plate thickness direction of the porous plate 15 is the vertical direction of the water discharge pipe 5. It is the same direction. For this reason, each through-hole (not shown) formed in the perforated plate 15 is formed to penetrate in the vertical direction (vibration direction) of the water discharge pipe 5. Also in this case, the connecting member 16 is appropriately arranged according to the installation posture of the perforated plate 15.

従って、放水管５が鉛直方向に振動すると、接続部材１６を介して多孔板１５が鉛直方向に振動する。このとき、多孔板１５周りには複数の渦流が発生し、この渦流が多孔板１５の抵抗となることにより、放水管５の鉛直方向への振動は抑制される。   Therefore, when the water discharge pipe 5 vibrates in the vertical direction, the porous plate 15 vibrates in the vertical direction via the connecting member 16. At this time, a plurality of vortex flows are generated around the perforated plate 15, and the vortex flows become resistance of the perforated plate 15, thereby suppressing vibration of the water discharge pipe 5 in the vertical direction.

続いて、図７ないし図９を参照して、制振装置１０の性能を評価する試験装置２０および評価試験の結果について簡単に説明する。図７に示すように、試験装置２０としては、鉛直方向に振動する加振機２１と、加振機２１上に配設した水槽２２と、水槽２２内に水没させた上記の多孔板１５と、多孔板１５を保持する保持部２３と、保持部２３を支える支持部２４と、を備えている。このとき、多孔板１５は、その板面が鉛直方向（振動方向）に対し直交するように配設されている。   Next, the test device 20 for evaluating the performance of the vibration damping device 10 and the results of the evaluation test will be briefly described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, the test apparatus 20 includes a vibrator 21 that vibrates in the vertical direction, a water tank 22 disposed on the vibrator 21, and the porous plate 15 submerged in the water tank 22. The holding part 23 holding the perforated plate 15 and the support part 24 supporting the holding part 23 are provided. At this time, the perforated plate 15 is disposed so that the plate surface is orthogonal to the vertical direction (vibration direction).

従って、試験装置２０において、加振機２１が水槽２２を鉛直方向に振動させると、保持部２３によって固定された多孔板１５の各貫通孔１５ａ内では、水槽２２内の水が行き来する。これにより、多孔板１５周りでは、水の乱れにより渦流が発生し、これが抵抗となることで、加振機２１の振動が抑制される。なお、評価試験に用いた多孔板１５は、貫通孔１５ａの開孔率に応じて２種類用意されており、評価試験では、開孔率の大きなものと、開孔率の小さなものとを用いて、性能の違いを評価すると共に、多孔板１５を保持部２３に取り付けなかった場合の性能も合わせて評価している。   Therefore, in the test apparatus 20, when the shaker 21 vibrates the water tank 22 in the vertical direction, the water in the water tank 22 moves back and forth in each through hole 15 a of the porous plate 15 fixed by the holding portion 23. Thereby, around the perforated plate 15, a vortex is generated due to the turbulence of water, and this becomes a resistance, so that the vibration of the vibrator 21 is suppressed. In addition, two types of perforated plates 15 used for the evaluation test are prepared according to the aperture ratio of the through-holes 15a. In the evaluation test, one having a large aperture ratio and one having a small aperture ratio are used. In addition, the performance difference is evaluated, and the performance when the perforated plate 15 is not attached to the holding portion 23 is also evaluated.

図８を参照して、多孔板１５の開孔率によって変化する固有振動数のグラフについて説明する。このグラフは、上記の試験装置２０を用いた評価試験の結果を示すグラフであり、その横軸が、多孔板１５の開孔率となっており、その縦軸が、加振機２１の固有振動数となっている。多孔板１５の開孔率が１００％の場合、すなわち、多孔板１５を保持部２３に取り付けなかった場合、その固有振動数は、略１７．５Ｈｚとなっている。また、多孔板１５の開孔率が略３９％の場合、すなわち、多孔板１５の開孔率が大きい場合、その固有振動数は、略１３．８Ｈｚとなっている。さらに、多孔板１５の開孔率が略２３％の場合、すなわち、多孔板１５の開孔率が小さい場合、その固有振動数は、略１３．２Ｈｚとなっている。以上から検証するに、開孔率の小さい多孔板１５を用いた場合、多孔板１５を設けない場合に比して、固有振動数は略２４％低減する。以上から、多孔板１５の開孔率が小さくなるに連れて、加振機２１の固有振動数が低減することから、制振装置１０によって、放水管５の振動数を低減する場合には、制振装置１０の多孔板１５の開孔率を小さくすればよいことが分かる。   With reference to FIG. 8, the graph of the natural frequency which changes with the aperture ratio of the perforated plate 15 will be described. This graph is a graph showing the results of an evaluation test using the above-described test apparatus 20, the horizontal axis is the aperture ratio of the perforated plate 15, and the vertical axis is the characteristic of the vibrator 21. It becomes the frequency. When the aperture ratio of the porous plate 15 is 100%, that is, when the porous plate 15 is not attached to the holding portion 23, the natural frequency is about 17.5 Hz. When the aperture ratio of the porous plate 15 is approximately 39%, that is, when the aperture ratio of the porous plate 15 is large, the natural frequency is approximately 13.8 Hz. Furthermore, when the aperture ratio of the porous plate 15 is approximately 23%, that is, when the aperture ratio of the porous plate 15 is small, the natural frequency is approximately 13.2 Hz. As will be verified from the above, when the porous plate 15 having a small hole area ratio is used, the natural frequency is reduced by about 24% compared to the case where the porous plate 15 is not provided. From the above, since the natural frequency of the vibration exciter 21 decreases as the aperture ratio of the porous plate 15 decreases, the vibration damping device 10 reduces the frequency of the water discharge pipe 5 when It can be seen that the aperture ratio of the perforated plate 15 of the vibration damping device 10 may be reduced.

ここで、固有振動数ｙは、「ｙ＝（π／δ）×（Ｆ／ｋ）」で求められ、「ｋ＝ｍω２」を代入することで、「ｙ＝（π／δ）×（Ｆ／ｍω２）」となる。そして、上記の試験結果と上記の式とから検証するに、固有振動数は、質量ｍが増加すれば低減することから、多孔板１５の開孔率を小さくすることにより、水から受ける付加を増大させることで、固有振動数を低減できることが分かる。 Here, the natural frequency y is obtained by “y = (π / δ) × (F / k)”, and by substituting “k = mω 2 ”, “y = (π / δ) × ( F / mω 2 ) ”. And, in order to verify from the above test results and the above formula, the natural frequency decreases as the mass m increases. It can be seen that the natural frequency can be reduced by increasing the frequency.

続いて、図９を参照して、多孔板１５の開孔率によって変化する減衰比のグラフについて説明する。このグラフも、上記の試験装置２０を用いた評価試験の結果を示すグラフであり、その横軸が、多孔板１５の開孔率となっており、その縦軸が、加振機２１の減衰比となっている。多孔板１５の開孔率が１００％の場合、その減衰比は、略０．０５９となっている。また、多孔板１５の開孔率が略３９％の場合、その減衰比は、略０．０６９となっている。さらに、多孔板１５の開孔率が略２３％の場合、その減衰比は、略０．０８１となっている。以上から検証するに、開孔率の小さい多孔板１５を用いた場合、多孔板１５を設けない場合に比して、減衰比は略３７％増大する。以上から、多孔板１５の開孔率が小さくなるに連れて、加振機２１の減衰比が増大することから、制振装置１０によって、放水管５の振幅を低減する場合には、制振装置１０の多孔板１５の開孔率を小さくすればよいことが分かる。   Next, with reference to FIG. 9, a graph of the attenuation ratio that varies depending on the aperture ratio of the porous plate 15 will be described. This graph is also a graph showing the results of the evaluation test using the above-described test apparatus 20, the horizontal axis is the aperture ratio of the perforated plate 15, and the vertical axis is the attenuation of the vibrator 21. It is a ratio. When the aperture ratio of the porous plate 15 is 100%, the attenuation ratio is approximately 0.059. Further, when the aperture ratio of the porous plate 15 is approximately 39%, the attenuation ratio is approximately 0.069. Further, when the aperture ratio of the porous plate 15 is approximately 23%, the attenuation ratio is approximately 0.081. As will be verified from the above, when the porous plate 15 having a small hole area ratio is used, the damping ratio increases by approximately 37% as compared with the case where the porous plate 15 is not provided. From the above, the damping ratio of the vibration exciter 21 increases as the aperture ratio of the perforated plate 15 decreases. Therefore, when the vibration damping device 10 reduces the amplitude of the water discharge pipe 5, the vibration damping is performed. It can be seen that the aperture ratio of the porous plate 15 of the apparatus 10 may be reduced.

以上の構成によれば、放水管５が振動することで多孔板１５も振動するが、多孔板１５は水中に没していることから、多孔板１５周りに渦流が発生する。そして、多孔板１５周りに発生した渦流は、多孔板１５の振動を減衰させることができ、これにより、多孔板１５は、接続部材１６を介して放水管５の振動を減衰させることができる。よって、制振装置１０は、放水管５の振動を好適に抑制することができるため、放水管５の振動による劣化や、放水管５の振動により発せられる振動音を好適に抑制することができる。   According to the above configuration, the perforated plate 15 vibrates when the water discharge pipe 5 vibrates. However, since the perforated plate 15 is submerged in water, a vortex is generated around the perforated plate 15. The vortex generated around the perforated plate 15 can attenuate the vibration of the perforated plate 15, whereby the perforated plate 15 can attenuate the vibration of the water discharge pipe 5 via the connecting member 16. Therefore, since the damping device 10 can suppress suitably the vibration of the water discharge pipe 5, it can suppress suitably the deterioration by the vibration of the water discharge pipe 5, and the vibration sound emitted by the vibration of the water discharge pipe 5. .

なお、実施例１の制振装置１０では、多孔板１５の板面が、放水管５の振動方向に対し直交するように、多孔板１５を配設したが、これに限らず、多孔板１５の板面が、放水管５の軸方向、水平方向および鉛直方向に対し直交するように、３つの多孔板１５を配設してもよい。この構成によれば、放水管５が３次元方向に振動したとしても、放水管５の振動を好適に減衰することができる。また、制振装置１０は、予め放水管５の振動方向を確認し、確認した振動方向に応じて、制振装置１０を設置すれば、最小限の構成とすることができる。さらに、実施例１の制振装置１０では、放水管５に多孔板１５を振動方向に１つ配設したが、多孔板１５を振動方向に複数配設してもよい。   In the vibration damping device 10 according to the first embodiment, the porous plate 15 is disposed so that the plate surface of the porous plate 15 is orthogonal to the vibration direction of the water discharge pipe 5. The three perforated plates 15 may be disposed so that the plate surface is orthogonal to the axial direction, horizontal direction and vertical direction of the water discharge pipe 5. According to this configuration, even if the water discharge pipe 5 vibrates in a three-dimensional direction, the vibration of the water discharge pipe 5 can be suitably damped. Moreover, if the damping device 10 confirms the vibration direction of the water discharge pipe 5 beforehand and installs the damping device 10 according to the confirmed vibration direction, it can be set as the minimum structure. Further, in the vibration damping device 10 of the first embodiment, one perforated plate 15 is disposed in the vibration direction in the water discharge pipe 5, but a plurality of perforated plates 15 may be disposed in the vibration direction.

次に、図１０を参照して、実施例２に係る制振装置３０について説明する。なお、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。実施例１に係る制振装置１０は、１つの放水管５に１つの多孔板１５を配設したが、実施例２に係る制振装置３０では、１つの放水管５に複数の多孔板３１を配設しており、各多孔板３１には複数の貫通孔３１ａが形成されている。   Next, a vibration damping device 30 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Only different parts will be described in order to avoid duplicate descriptions. In the vibration damping device 10 according to the first embodiment, one porous plate 15 is disposed in one water discharge pipe 5, but in the vibration damping device 30 according to the second embodiment, a plurality of porous plates 31 are disposed in one water discharge pipe 5. A plurality of through holes 31 a are formed in each porous plate 31.

具体的に、放水管５の周りには、例えば、複数の用水路１（実施例２では、例えば３つ）が配設されており、１つの用水路１は放水管５の下方に配設され、２つの用水路１は放水管５を挟んで両側に配設されている。そして、制振装置３０には、３つの用水路１のそれぞれに多孔板３１が配設されている。このとき、制振装置３０は、３つの多孔板３１と放水管５とを２つの接続部材３２で接続している。つまり、制振装置３０は、放水管５の下方の用水路１に配設された多孔板３１と放水管５とを接続する下方側の接続部材３２と、放水管５の両側の用水路１に配設された多孔板３１と放水管５と接続する上方側の接続部材３２と、を備えている。   Specifically, for example, a plurality of irrigation channels 1 (for example, three in the second embodiment) are disposed around the water discharge pipe 5, and one irrigation channel 1 is disposed below the water discharge pipe 5, The two irrigation channels 1 are arranged on both sides of the water discharge pipe 5. The vibration control device 30 is provided with a porous plate 31 in each of the three water channels 1. At this time, the vibration damping device 30 connects the three perforated plates 31 and the water discharge pipe 5 with the two connecting members 32. That is, the vibration damping device 30 is arranged in the lower connection member 32 that connects the perforated plate 31 and the water discharge pipe 5 disposed in the water supply path 1 below the water discharge pipe 5, and the water supply paths 1 on both sides of the water discharge pipe 5. And an upper connecting member 32 connected to the water discharge pipe 5.

下方側の接続部材３２は、実施例１と同様の構成となっており、放水管５の下方側と下方の多孔板３１とを一体に連結している。上方側の接続部材３２は、放水管５の両側の用水路１に配設された２つの多孔板３１を連結すると共に、連結した２つの多孔板３１と放水管５の上方側とを連結している。つまり、２つの接続部材３２は、放水管５に接続される２つの放水管側接続部分３２ａが、放水管５の周方向において、等間隔となるように配設されている。換言すれば、２つの接続部材３２は、放水管５に接続される２つの放水管側接続部分３２ａが、放水管５の軸心を挟んで対向するように配設されている。   The lower connection member 32 has the same configuration as that of the first embodiment, and integrally connects the lower side of the water discharge pipe 5 and the lower porous plate 31. The connection member 32 on the upper side connects the two porous plates 31 disposed in the irrigation channel 1 on both sides of the water discharge pipe 5 and connects the two porous plates 31 connected to the upper side of the water discharge pipe 5. Yes. That is, the two connection members 32 are disposed such that two water discharge pipe side connection portions 32 a connected to the water discharge pipe 5 are equally spaced in the circumferential direction of the water discharge pipe 5. In other words, the two connection members 32 are disposed so that two water discharge pipe side connection portions 32 a connected to the water discharge pipe 5 face each other with the axis of the water discharge pipe 5 interposed therebetween.

以上の構成によれば、放水管５に対し、複数の多孔板３１を配設することで、放水管５の振動を更に抑制することができ、また、放水管５の周方向において、２つの放水管側接続部分３２ａが等間隔となっているため、放水管５の振動をバランスよく抑制することができる。   According to the above configuration, by arranging the plurality of perforated plates 31 with respect to the water discharge pipe 5, vibration of the water discharge pipe 5 can be further suppressed, and in the circumferential direction of the water discharge pipe 5, Since the water discharge pipe side connection portions 32a are equally spaced, the vibration of the water discharge pipe 5 can be suppressed in a well-balanced manner.

なお、上記したように、実施例１および２では、構造体として、放水管５を例に説明したが、この制振装置１０，３０を、海上や湖上に架け渡された橋梁等に適用してもよい。   As described above, in the first and second embodiments, the water discharge pipe 5 is described as an example of the structure. However, the vibration damping devices 10 and 30 are applied to a bridge or the like that is bridged on the sea or lake. May be.

以上のように、本発明に係る制振装置は、プラントの構造物の振動を抑制する場合において有用であり、特に、放水管等の配水管の振動を抑制する場合に適している。   As described above, the vibration damping device according to the present invention is useful when suppressing vibrations of plant structures, and is particularly suitable for suppressing vibrations of water distribution pipes such as water discharge pipes.

１ 用水路
５ 放水管
５ａ 放水口
１０ 制振装置
１５ 多孔板
１５ａ 貫通孔
１６ 接続部材
２０ 試験装置
２１ 加振機
２２ 水槽
２３ 保持部
２４ 支持部
３０ 制振装置（実施例２）
３１ 多孔板（実施例２）
３１ａ 貫通孔（実施例２）
３２ 接続部材（実施例２）
３２ａ 放水管側接続部分
Ｗ 用水 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waterway 5 Water discharge pipe 5a Water discharge port 10 Damping apparatus 15 Perforated plate 15a Through-hole 16 Connection member 20 Test apparatus 21 Exciter 22 Water tank 23 Holding part 24 Support part 30 Damping apparatus (Example 2)
31 perforated plate (Example 2)
31a Through hole (Example 2)
32 Connecting member (Example 2)
32a Water discharge pipe side connection part W Water

Claims (4)

構造体の振動を抑制する制振装置において、
接続部材を介して前記構造体に取り付けられると共に、水中に没して設けられた多孔板を備え、
前記多孔板の板面は、前記構造体の振動方向に対し、直交するように配設されると共に、前記多孔板に形成された複数の貫通孔は、前記構造体の振動方向に貫通形成されていることを特徴とする制振装置。 In the vibration damping device that suppresses the vibration of the structure,
Attached to the structure via a connecting member, and provided with a perforated plate provided immersed in water,
The plate surface of the porous plate is disposed so as to be orthogonal to the vibration direction of the structure, and the plurality of through holes formed in the porous plate are formed to penetrate in the vibration direction of the structure. A vibration damping device characterized by that. 前記構造体は、配水管であることを特徴とする請求項１に記載の制振装置。   The vibration damping device according to claim 1, wherein the structure is a water pipe. 前記多孔板は、複数設けられると共に、前記複数の多孔板に応じて、前記接続部材も、複数設けられ、
前記複数の接続部材は、前記配水管に接続される複数の配水管側接続部分が、前記配水管の周方向において、等間隔となるように配設されていることを特徴とする請求項２に記載の制振装置。 A plurality of the perforated plates are provided, and a plurality of the connecting members are provided according to the plurality of perforated plates,
The plurality of connection members are arranged such that a plurality of distribution pipe side connection portions connected to the distribution pipe are equally spaced in a circumferential direction of the distribution pipe. The vibration control device described in 1. 前記多孔板は、用水路に沿って流れる用水に没して設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の制振装置。   The vibration control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the perforated plate is provided so as to be immersed in irrigation water flowing along the irrigation channel.
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