極限海象下における船体構造の崩壊解析に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21760668
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 田中 智行 広島大学, 大学院・工学研究院, 助教 (20452609)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 構造強度 / 最終強度 / 座屈・崩壊挙動 / 構造解析 / 有限要素法 / 船体構造解析 / 非線形有限要素法 / 船体構造 / 非線形素法 / 崩壊解析

研究概要

本研究では,理想化構造要素法(Idealized Structural Unit Method : ISUM)や有限要素法(Finite Element Method : FEM)などの船体構造解析ツールを用いて極限海象下の船体構造挙動シミュレーションに関する研究を実施した.具体的に実施した内容は以下の通りである.(a)コンテナ試験体や二重底構造に対するISUMシステムの適用とその性能評価,(b) FEMを用いたシリーズ計算による矩形,台形状パネルおよび防撓パネルの座屈,塑性崩壊挙動の評価.(c)シリーズ計算により得られた結果による新しいISUM要素のためのたわみ関数の基礎的検討.

研究成果

• [雑誌論文] A wavelet Galerkinmethod employing B-spline bases for solidmechanics problems without the use of afictitious domain (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoyuki Tanaka, Hiroshi Okada, Shigenobu Okazawa
  • 雑誌名: ComputationalMechanics 巻: (印刷中) 号: 1 ページ: 35-48
  • DOI: 10.1007/s00466-011-0671-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] 粒子法を用いた薄板構造物の幾何学的非線形解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 貞本将太, 田中智行, 岡澤重信
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2(応用力学)(応用力学論文集) 巻: Vol.67, No.2, Vol.14 ページ: 171-178
  • NAID: 130004557156
  • 査読あり
• [雑誌論文] シェル-ソリッド混合解析を用いた船体構造部材に発生する表面き裂の三次元破壊力学解析に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 岡田裕, 岡澤重信, 奚洋, 大槻康明
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 巻: Vol.13 ページ: 147-155
  • NAID: 10029345666
  • 査読あり
• [雑誌論文] シェルーソリッド混合解析を用いた船体構造部材に発生する表面き裂の三次元破壊力学解析に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 岡田裕, 岡澤重信, 奚洋, 大槻康明
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 巻: 13 ページ: 147-155
  • NAID: 10029345666
  • 査読あり
• [雑誌論文] 粒子法を用いた薄板構造物の幾何学的非線形解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 貞本将太, 田中智行, 岡澤重信
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2(応用力学) 巻: Vol.67, No.2 ページ: 171-178
  • NAID: 130004557156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional fracture mechanics analyses of surface cracks at welded joints in ship structure (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Tanaka, H.Okada, S.Okazawa
  • 雑誌名: Proceedings of 3rd International Conference on Marine Structures (MARSTRUCT 2011) ページ: 335-340
  • 査読あり
• [雑誌論文] 平均化統一解法によるEuler型固体流体連成解析手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡澤重信, 中尾賢司, 西口浩司, 田中智行
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: Vol.76-772 ページ: 1533-1540
  • NAID: 110008143558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Three-dimensional Crack in Welded Joint Structure using Shell-Solid Zooming Method (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoyuki Tanaka, Hiroshi Okada, Suguru Ogawa, Shigenobu Okazawa
  • 雑誌名: The Proceedings of The Twentieth (2010) International OFFSHORE AND POLAR ENGINEERING CONFERENCE ページ: 31-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Isoparametric ISUM Plate Element (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhiyong Pei, Yu Ji, Keiji Nakamaru, Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa, Masahiko Fujikubo, Tetsuya Yao
  • 雑誌名: The Proceedings of The Twentieth (2010) International OFFSHORE AND POLAR ENGINEERING CONFERENCE ページ: 781-788
  • 査読あり
• [雑誌論文] ウェーブレット有限要素法を用いたき裂進展シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 岡田裕, 岡澤重信, 藤久保昌彦
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 巻: Vol.10 ページ: 167-175
  • NAID: 10025983912
  • 査読あり
• [雑誌論文] ウェーブレット有限要素法を用いたき裂進展シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 岡田裕, 岡澤重信, 藤久保昌彦
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 10 ページ: 167-175
  • NAID: 10025983912
  • 査読あり
• [学会発表] 面内圧縮荷重を受ける防撓材本数の影響を考慮した防撓パネルの崩壊挙動と最終強度について (2011)
  • 著者名/発表者名: 安岡彩, 田中智行, 岡澤重信, 矢尾哲也
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会講演会論文集第11号
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] 面内圧縮荷重を受ける防撓材本数の影響を考慮した防撓パネルの崩壊挙動と最終強度について (2011)
  • 著者名/発表者名: 安岡彩, 田中智行, 岡澤重信, 矢尾哲也
  • 学会等名: 平成23年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] A Nonlinear Analysis For Thin-Shells Using Particle-BasedApproach (2011)
  • 著者名/発表者名: Shota Sadamoto, Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa
  • 学会等名: Proceedings of the 25 th Asian-Pacific Technical Exchange andAdvisory Meeting on Marine Structures(TEAM 2011)
  • 発表場所: Incheon, Korea
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] Application of New System Simulating Progressive Collapse Behaviour of Ship' sHull Girder under Extreme Wave Loads (2011)
  • 著者名/発表者名: Pei Z., Iijima K., Gao C., Fujikubo M., Tanaka S., Okazawa S., and Yao T.
  • 学会等名: Proceedings of the 25th Asian-PacificTechnical Exchange and Advisory Meeting onMarine Structures(TEAM 2011)
  • 発表場所: Incheon, Korea
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] Influence of Number of Stiffeners on Collapse Behaviour andUltimate Strength of Stiffened Platessubjected to Longitudinal Thrust (2011)
  • 著者名/発表者名: Aya Yasuoka, Satoyuki Tanaka, ShigenobuOkazawa, Tetsuya Yao
  • 学会等名: Proceedings of the 25th Asian-PacificTechnical Exchange and Advisory Meeting onMarine Structures(TEAM 2011)
  • 発表場所: Incheon, Korea
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] Collapse Analysis of DoubleBottom Structures Considering Shear, Lateral Pressure and Welding Residual Stresses (2011)
  • 著者名/発表者名: Gao, C., Pei, Z., Yasuoka, A., Tanaka, S., Okazawa, S., Iijima, K., Fujikubo, M., Yao, T.
  • 学会等名: The Proceedings of The 21 st(2011) International OFFSHORE AND POLAR ENGINEERING CONFERENCE & EXHIBITION
  • 発表場所: Maui, Hawaii, USA
  • 年月日: 2011-06-19
• [学会発表] Collapse Analysis of Container Ship Model under Combined Torsion and Bending Applying Idealized Structural Unit Method (2011)
  • 著者名/発表者名: Pei, Z., Gao, C., Tanaka, Y., Tanaka, S., Okazawa, S., Iijima, K., Fujikubo, M., Yao, T.
  • 学会等名: The Proceedings of The 21 st(2011) International OFFSHORE AND POLARENGINEERING CONFERENCE & EXHIBITION
  • 発表場所: Maui, Hawaii, USA
  • 年月日: 2011-06-19
• [学会発表] 近似を用いた厚肉板曲げ要素の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 濱本将典, 田中智行, 貞本将太, 岡澤重信, Reproducing Kernel
  • 学会等名: 第16回日本計算工学会講演会講演論文集
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Large deflectionanalysis for thin-plate bending problemusing HRK approximation (2011)
  • 著者名/発表者名: Shota Sadamoto, Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa
  • 学会等名: Proceedings ofInternational Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences2011(ICCES' 11)
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 2011-04-08
• [学会発表] HRK近似を用いた薄板の非線形薄板曲げ解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 貞本将太, 田中智行, 岡澤重信
  • 学会等名: 第60回理論応用力学講演会講演論文集
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] Large deflection analysis for thin-plate bending problem using HRK approximation (2011)
  • 著者名/発表者名: Shota Sadamoto, Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa
  • 学会等名: International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences 2011 (ICCES'11)
  • 発表場所: Nanjing, China
• [学会発表] Collapse Analysis of Container Ship Model under Combined Torsion and Bending Applying Idealized Structural Unit Method (2011)
  • 著者名/発表者名: Pei, Z., Gao, C., Tanaka, Y., Tanaka, S., Okazawa, S., Iijima, K., Fujikubo, M., Yao, T
  • 学会等名: The 21st (2011) International OFFSHORE AND POLAR ENGINEERING CONFERENCE
  • 発表場所: Maui, Hawaii, USA
• [学会発表] Collapse Analysis of Double Bottom Structures Considering Shear, Lateral Pressure and Welding Residual Stresses (2011)
  • 著者名/発表者名: Gao, C,, Pei, Z., Yasuoka, A., Tanaka, S., Okazawa, S., Iijima, K., Fujikubo, M., Yao, T.
  • 学会等名: International OFFSHORE AND POLAR ENGINEERING CONFERENCE
  • 発表場所: Maui, Hawaii, USA
• [学会発表] Influence of Number of Stiffeners on Collapse Behaviour and Ultimate Strength of Stiffened Plates subjected to Longitudinal Thrust (2011)
  • 著者名/発表者名: Aya Yasuoka, Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa, Tetsuya Yao
  • 学会等名: The 25th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures
  • 発表場所: Incheon, Korea
• [学会発表] Application of New System Simulating Progressive Collapse Behaviour of Ship's Hull Girder under Extreme Wave Loads (2011)
  • 著者名/発表者名: Pei Z., Iijima K., Gao C., Fujikubo M., Tanaka S., Okazawa S., Yao T.
  • 学会等名: The 25th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures
  • 発表場所: Incheon, Korea
• [学会発表] A Nonlinear Analysis For Thin-Shells Using Particle-Based Approach (2011)
  • 著者名/発表者名: Shota Sadamoto, Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa
  • 学会等名: The 25th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures
  • 発表場所: Incheon, Korea
• [学会発表] Reproducing Kernel近似を用いた厚肉板曲げ要素の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 濱本将典, 田中智行, 貞本将太, 岡澤重信
  • 学会等名: 第16回日本計算工学会講演会
  • 発表場所: 東京大学,千葉県柏市
• [学会発表] A development of structural element for the analysis of thin-plate structure using particlemethod (2010)
  • 著者名/発表者名: Shota Sadamoto, Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa
  • 学会等名: Proceedings of InternationalConference on Computational Methods 2010(ICCM2010)
  • 発表場所: Zhangjiajie, China
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] 溶接継手部に存在する表面き裂の力学的評価に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 岡田裕, 岡澤重信
  • 学会等名: 第23回日本機械学会計算力学講演会
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Development of Isoparametric ISUM Plate Element (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhiyong Pei, Yu Ji, Keiji Nakamaru, Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa, Masahiko Fujikubo, Tetsuya Yao
  • 学会等名: The Proceedings of The Twentieth(2010) International OFFSHORE AND POLARENGINEERING CONFERENCE
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2010-06-20
• [学会発表] Analysis of Three-dimensional Crack in Welded Joint Structure using Shell-Solid Zooming Method (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoyuki Tanaka, Hiroshi Okada, SuguruOgawa, Shigenobu Okazawa
  • 学会等名: The Proceedings of The Twentieth(2010) International OFFSHORE AND POLARENGINEERING CONFERENCE
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2010-06-20
• [学会発表] HRK近似を用いた板曲げ解析に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 貞本将太, 田中智行, 岡澤重信
  • 学会等名: 第59回理論応用力学講演会講演論文集
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] HRK近似を用いた板曲げ解析に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 貞本将太, 田中智行, 岡澤重信
  • 学会等名: 第59回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] シェル-ソリッド混合解析を用いた船体構造の疲労強度解析の高精度化に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 小河優, 岡田裕, 岡澤重信
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会講演会論文集第10号
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] シェル-ソリッド混合解析を用いた船体構造の疲労強度解析の高精度化に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 小河優, 岡田裕, 岡澤重信
  • 学会等名: 第10回日本船舶海洋工学会講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] HRK近似を用いた板曲げ解析に関する基礎的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 貞本将太, 田中智行, 岡澤重信
  • 学会等名: 第15回日本計算工学会講演会講演論文集
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] HRK近似を用いた板曲げ解析に関する基礎的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 貞本将太, 田中智行, 岡澤重信
  • 学会等名: 第15回日本計算工学会講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] シェル-ソリッド混合解析を用いた大規模構造物中の三次元き裂解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 岡田裕, 小河優, 岡澤重信
  • 学会等名: 第15回日本計算工学会講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] Development of Isoparametric ISUM Element to Collapse Analysis of Trapezoidal Plates (2009)
  • 著者名/発表者名: Keiji Nakamaru, Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa, Yu Ji, Zhiyong Pei, Tetsuya Yao
  • 学会等名: Proceedings of The 23th Asian-Pacific Technical Exchange andAdvisory Meeting on Marine Structures
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
  • 年月日: 2009-11-30
• [学会発表] Crack propagation analysisusing wavelet Galerkin method (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa, Hiroshi Okada
  • 学会等名: Proceedings of the 9th International Conference on analysis of discontinuousde for mation
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] Three dimensionalfracture mechanics analyses for weldedjoint structures using virtual crackclosure-integral method (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoyuki Tanaka, Hiroshi Okada, Shigenobu Okazawa
  • 学会等名: The Proceedingsof The Nineteenth(2009) InternationalOFFSHORE AND POLAR ENGINEERING CONFERENCE
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] 船体構造部材に発生するき裂の三次元破壊力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 安., 岡田裕, 岡澤重信
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会講演会論文集第8号
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-05-28
• [学会発表] 重合メッシュ法解析における変位関数の一次独立性に関する問題とそのき裂問題への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田裕, 大屋賢典, 田中智行
  • 学会等名: 第14回日本計算工学会講演会講演論文集
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] Three dimensional fracture mechanics analyses for welded joint structures using virtual crack closure-integral method (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoyuki Tanaka, Hiroshi Okada, Shigenobu Okazawa
  • 学会等名: The Nineteenth (2009) International Offshore and Polar Engineering Conference
  • 発表場所: Osaka
• [学会発表] Crack propagation analysis using wavelet Galerkin method (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa, Hiroshi Okada
  • 学会等名: The 9 th International Conference on Analysis of Discontinuous Deformation
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] Development of Isoparametric ISUM Element to Collapse Analysis of Trapezoidal Plates (2009)
  • 著者名/発表者名: Keiji Nakamaru, Satoyuki Tanaka, Shigenobu Okazawa, Yu Ji, Zhiyong Pei, Tetsuya Yao
  • 学会等名: The 23 th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan.
• [学会発表] 溶接継手部に発生するき裂の三次元破壊力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 安璋, 岡田裕, 岡澤重信
  • 学会等名: 第14回日本計算工学会講演会
  • 発表場所: 東京大学,東京都
• [学会発表] ウェーブレットガラーキン法を用いた三次元破壊力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 岡田裕, 岡澤重信
  • 学会等名: 第14回日本計算工学会講演会
  • 発表場所: 東京大学,東京都
• [学会発表] 重合メッシュ法解析における変位関数の一次独立性に関する問題とそのき裂問題への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田裕, 大屋賢典, 田中智行
  • 学会等名: 第14回日本計算工学会講演会
  • 発表場所: 東京大学,東京都
• [学会発表] 船体構造部材に発生するき裂の三次元破壊力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 安璋, 岡田裕, 岡澤重信
  • 学会等名: 平成21年度日本船舶海洋工学会春季講演会
  • 発表場所: 兵庫県,神戸市
• [学会発表] ウェーブレットガラーキン法を用いた三次元き裂解析に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中智行, 岡田裕, 岡澤重信
  • 学会等名: 第22回日本機械学会計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢大学,石川県