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単一直線部 材以外 の対象 につ いての動挙動 の研究 とし ては,Phillips1)ら がらせんばね を対象 として 理論 的お よび光弾性実験に より曲 りば りを取 り扱 ってい る. また,は り内の縦波,せ ん断波,曲 げ波の影響 を同時 に考慮 す るためにRanganath2)が 衝撃荷重 を 伝達す る 棒 とそれ によって横衝撃 を受 ける無限長 は りの動 挙動 の 研 究 を行 ってい る,同 じ目的でLee3)は ロケ ッ ト支持 枠な どを対象 として対称分岐構造 を取 り扱 っている.さ らに,Mande14)は ラーメン隅角部の 曲げ波伝播の研究 を行 っている. 上記 の研究 は いずれ も は りの 曲 げ振動 に 関す る Timoshenko理 論5)を 用いてお り,衝 撃的荷重 を受 けるは りの挙動 を十分解明で きる もの である.し か し,本 質的 にはは りの1次 元解析 法であ り,分 岐部分 などの複雑な 動挙動,た とえぼ断面 内の応力分布 などに対 しては この 解析 法では十分明 らかにされ ない. 本研究 は,こ の点 を考慮 し,骨 組構造物の重要な構成 要素である分岐構造 の,衝 撃的 な入力 に対す る波動 伝播 応答 を,2次 元場 で解析 するこ とを目的 とす る. 分岐構造 としては入 力縦波の進行方向 に対 して対称, 非対称 な4種 類の分岐形式 を取 り上 げた.分 岐部分 はラ ーメ ンの一部 として剛な接続 である とし,す べ て直角 に 分岐 してお り,断 面は同一 とした. 上記分岐 モデルに対 する波動応答解析 には2次 元弾性 波動方程式 を差分近似 によ って解析 す る手 法 を用いた. 計算 に用 いた入力波形 はhalf sine形 で あ り,波 長 は衝 撃的 な入力 に対応 させ るため分 岐構造 モデルの最 小寸法 の約7倍 の ものを採用 した. 差分解析 においては解 の精度 が常 に問題 とな るが,解 の精 度 を検証 し,合 わせ て分 岐構造 内の波動 伝播機 構の 解 明を容 易にするために,同 じモデルに対 して一 ニマ撮 り動光弾 性実験 を行 い,解 析解 と比較検討 し定量 的かつ 定性 的な研究結果 を得 た.

STRESS WAVE PROPAGATION IN BRANCHED STRUCTURES WITH RIGHT ANGLE JOINT