第15章振動

Introductionはじめに

図aは、ペンシルベニア州フィラデルフィアにある非常に高いコムキャスト・ビルの写真。図bは液柱ダンパーを示す。ダンパーはビルの最上部にある液体のタンクで、両端に鉛直な液柱部があり、タンクとの間に邪魔板が置かれている。液体は連結室の中を建物の動きと反対方向へ水平に流れ、邪魔板を通り、液柱部では鉛直に動く。 — Figure 15.1図 15.1
(a) The Comcast Building in Philadelphia, Pennsylvania, looming high above the skyline, is approximately 305 meters (1000 feet) tall. At this height, the top floors can oscillate back and forth due to seismic activity and fluctuating winds. (b) Shown above is a schematic drawing of a tuned, liquid-column mass damper, installed at the top of the Comcast, consisting of a 300,000-gallon reservoir of water to reduce oscillations.
英語のヒント
(a) ペンシルベニア州フィラデルフィアの街並みから高くそびえるコムキャスト・ビルは、高さ約305 m（1000 ft）である。この高さでは、地震や変動する風によって上層階が前後に揺れることがある。(b) 上図は、コムキャストの最上部に設置された同調液柱質量ダンパーの模式図である。振動を抑えるため、30万ガロンの水を蓄えるタンクからなる。

We begin the study of oscillations with simple systems of pendulums and springs. Although these systems may seem quite basic, the concepts involved have many real-life applications. For example, the Comcast Building in Philadelphia, Pennsylvania, stands approximately 305 meters (1000 feet) tall. As buildings are built taller, they can act as inverted, physical pendulums, with the top floors oscillating due to seismic activity and fluctuating winds. In the Comcast Building, a tuned-mass damper is used to reduce the oscillations. Installed at the top of the building is a tuned, liquid-column mass damper, consisting of a 300,000-gallon reservoir of water. This U-shaped tank allows the water to oscillate freely at a frequency that matches the natural frequency of the building. Damping is provided by tuning the turbulence levels in the moving water using baffles.

英語のヒント

振動の学習を、振り子やばねという単純な系から始める。これらは基本的に見えるが、関わる概念には実生活での応用が多い。たとえば、ペンシルベニア州フィラデルフィアのコムキャスト・ビルは、高さ約305 m（1000 ft）である。建物が高くなると、逆さにした実体振り子のように振る舞い、地震や変動する風によって上層階が揺れることがある。コムキャスト・ビルでは、振動を抑えるために同調質量ダンパーを使っている。最上部に設置された同調液柱質量ダンパーは、30万ガロンの水を入れるタンクからなる。このU字形のタンクでは、建物の固有振動数と一致する振動数で水が自由に振動できる。邪魔板を使って動く水の乱れの程度を調整し、振動を減衰させる。