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2 異なる2つの非軸対称振動($ m=1$$ m=3$)の組合せ

混合は,異なる2種類の非軸対称振動の組合せでも起る可能性がある. このため,固有振動数がほぼ整数比となるような次の組合せで混合現象を解析した: $ (m,n)$= $ (1,3)+(3,3)$, $ (1,5)+(3,5)$, $ (1,7)+(3,7)$. このとき$ m=1$の振動を、実験の非軸対称振動の動きで起こる横揺れに対応するよう なパラメータ( $ A^1=B^1=0,C^1=D^1$)に設定し、これに$ m=3$の振動を加えた組み合わせを用いた。

その結果を表6に示す.

表 5: 振幅の与え方
  振幅$ m=1$ 振幅$ m=3$
識別 $ A^{1}$ $ B^{1}$ $ C^{1}$ $ D^{1}$ $ A^{3}$ $ B^{3}$ $ C^{3}$ $ D^{3}$
VI 16 0 0 0.05 0.05 0.1 0 0 0
VI 17 0 0 0.1 0.1 0.1 0 0 0
VI 18 0 0 0.1 0.1 0.05 0 0 0
                   
VII 19 0 0 0.05 0.05 0.1 0.1 0 0
VII 20 0 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0
VII 21 0 0 0.1 0.1 0.05 0.05 0 0
                   
VIII 22 0 0 0.05 0.05 0.1 0 0.1 0
VIII 23 0 0 0.1 0.1 0.1 0 0.1 0
VIII 24 0 0 0.1 0.1 0.05 0.05 0.05 0
                   
IX 25 0 0 0.05 0.05 0.1 0.0 0.0 0
IX 26 0 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0
IX 27 0 0 0.1 0.1 0.05 0.05 0.05 0
                   
X 28 0 0 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1
X 29 0 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
X 30 0 0 0.1 0.1 0.05 0.05 0.05 0.05



表 6: 非軸対称振動を加振したときの流体粒子の軌跡.
  励起したモード
振幅の与え方 $ (1,3)+(3,3)$ $ (3,5)+(3,5)$ $ (5,7)+(5,7)$
VI 2 2 2
VII 1 1 1
VIII 2 2 2
IX 2 2 2
X 1 1 1


異なる2種類の非軸対称振動を組合せると,大きく回転運動をするものと, その場で振動するものが確認できた. また,軸対称振動と非軸対称振動を組合わせたときに見られた4重渦は この組み合わせでは確認出来なかった. 先程と同じように, 流体粒子の描く軌跡の違いはパラメーターの与え方によって生じた. 振幅組み合わせVI, VIII, IXの場合に回転運動 (軌跡2,図3)を再現した. また振幅組み合わせVII, Xの場合は往復運動をする様子が観察された.

図 11: 流体粒子の軌跡(2つの非軸対称的加振をした場合). 励起したモード: $ (m,n)=(1,3)+(3,3)$, 振幅の与え方:VIII-22, 軌跡2.
\includegraphics[width=0.3\textwidth]{eps/an37.eps} \includegraphics[width=0.3\textwidth]{eps/an37side.eps} \includegraphics[width=0.3\textwidth]{eps/an37top.eps}
動画: 流体粒子の時間変化, 対応する実験.

図 12: 流体粒子の軌跡(2つの非軸対称振動を励起した場合). 励起したモード: $ (m,n)=(1,5)+(3,5)$, 振幅の与え方:VIII-22, 軌跡2.
\includegraphics[width=0.3\textwidth]{eps/an57.eps} \includegraphics[width=0.3\textwidth]{eps/an57side.eps} \includegraphics[width=0.3\textwidth]{eps/an57top.eps}
動画: 流体粒子の時間変化, 対応する実験.

図 13: 流体粒子の軌跡(2つの非軸対称振動を励起した場合). 励起したモード: $ (m,n)=(1,3)+(3,3)$, 振幅の与え方:VII-19, 軌跡1.
\includegraphics[width=0.3\textwidth]{eps/an34.eps} \includegraphics[width=0.3\textwidth]{eps/an34side.eps} \includegraphics[width=0.3\textwidth]{eps/an34top.eps}
動画: 流体粒子の時間変化.


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鈴木, 高橋, 宮嵜, 青山