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図2. 1 −53
（3 ） ゴム の振動
熱劣化 現象の直接原 因はゴ ム自身の振動であ る。ゴム振動 のエ ネルギーは不安定現象、
キャビテー ション、及 び、流 れのゴム直撃により供給さ れ ているこ とが明かとなっ たが、
ゴム振動 がどの様なメカニ ズムで発生し ているかについて不明 な点 が多 い。本項 では不安 定 現象及び キャビ テー ショ ンとゴ ム振 動の関連につきより具 体的に 把握する。
1 ）飛翔流の不安定現象によるゴムの振動
流 水が関 わる振 動系 はカル マン渦の様に 構造物 の寸法と水の流速か ら振動数 が決まる単 純な 場合もあ るが、扉 体の横断面のまわり のカル マン渦 に類似した流れ の振動＊1の様に自 励振動的側面も持つ が強制振 動とし て扱える場合もあり 、水没した水門扉のリ ップ 部から 出る 渦による振動 の様に扉 体の上下方 向の振動特性 が関 わっ た自励 振動＊2もあ り、又、越 流ナップ の振動に見 られる扉 体の弾性 とナッペの下の空気 の弾性が関わった連成振動＊3も あ る。即ち、流水をエネル ギー源とす る振動系 は水の流 れが周囲の環境と一体となっ て構 成されている場合 が多い 。本 項では、 先ず、実機試 験‑1 で行っ た全体試 験の結果 を飛翔流 の不安定現象 に焦点をあ てて再解析し、 次に、振動 機構 の全体像につき考察を行い、その 結果として不安定現象 によるゴ ムの振 動をより具体的な姿 で把握す る。
1 −1 ）実機試験‑1の再解析
実機試験‑1で行った全体試験の結果を再解析する。全体試験は振動の全体像を把握する 為の情報を得ることが目的であり、ゴム温度、圧力変動（水圧、背圧）、ゴム歪、ゴム変 位、及び、扉体加速度の時間的変動を同時計測すると共にスペクトラム解析を行った。そ の結果は添付資料2.1 −1 の （17） に示した。ここでは、①各計測値閥の関係、及び、② 計測値に含まれる周波数間の関係を把握する為に試験結果を再解析し、⑤扉体及びゴムの 固有振動数を算出する。説明に使用するセンサーの記号と配置は添付資料2.1 −1 の図2
. 1‑13 8 に示されている。
* 1
＊2*3例えば 参 考 文 献（54 ） 伊1えば さ 考 文 献（55 ） 例えは 参 考 文iX （53)
2.卜 100
1 −1 −1 ）計測値聞の関係
表2.1 −8 は各 センサーの示す開度別振動レ ベルの一 覧表 であ る。セン サーは感知対 象が全体的振動か、 中央付 近の局部的値か、叉は、コーナ 部の局部的値かにより クルービ ッグした。 センサ ー毎 に各開度の振動レベルを大、中、小 の3 段階に区分し て、 ●記号の 大きさ で表し たもの である ので、 各セン サーでの山がどこにあ るかを示すもの であり、 セ ンサー間の振動レベル の大小 を示 すも のではない。発熱 範囲、 激しい発熱範囲、コ ーナ 部 のみが激しく発熱する範囲及び 騒音状態 の範囲* 1を表の注記に示した方法で区分けした。
振動レベルの分布は全 体的 にばらついているが、 山の密度 は発熱範囲で高く、その中でも 激しい発熱範囲で特に高い。表2.1 −9 は表8 の●記 号をその開度で最も 卓越し た周波 数に置き 換えたものである。周波数は スペ クト ラム解析の 結果から読み取っ た値 2から選 んだ。値が得られなかった開度は記号のままとし た。卓越周波 数は全体的にばらついてい るが、発熱 範囲では70 〜88 の範囲の密度が高く、 激しい発熱範 囲では実機試 験で確認さ れ た流水波 動の周波 数であ る78 付近の値が相対的に多く見られ る。
心 「‑' 2 状"S、. を 示 す 。 乱 で資 料2. 1 −2 さ 印 。
2.1‑ 101