| Project/Area Number |
17H03488
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Naval and maritime engineering
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤久保 昌彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30156848)
馬 沖 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (30773197)
高見 朋希 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (50586683)
辰巳 晃 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60736487)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥16,250,000 (Direct Cost: ¥12,500,000、Indirect Cost: ¥3,750,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
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| Keywords | 構造信頼性 / 船体荷重 / FORM / 複合荷重 / 代理モデル / モンテカルロシミュレーション / 設計波 / 流力弾性 / モンテカルロ法 / 不確実性 / 浮体構造 / 連成解析 / CFD-FEA / 低次元化モデル / 船体構造 / 局部応答 / 模型実験 / 極値 / 信頼性解析 / 衝撃荷重 / 局部曲げ / 設計不規則波 / 極値確率分布 / 位相差 |
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| Outline of Final Research Achievements |
This research addresses the structural safety assessment of a ship under combined loads including hull girder bending moment, local double bottom bending moment, and whipping moment. A simulation technique coupled between CFD(Computational Fluid Dynamics) and FEM(Finite Element Method) is developed. The developed method is shown to be effective in evaluating the combined loads and a ship’s response under the combined loads. By adopting a surrogate model with the simulation method above and FORM(First Order Reliability Method), the extreme combined loads and load effects including the hydroelastic vibrations under the irregular waves are obtained. The results are validated against scaled model tests. By adopting the FORM again, the structural reliability of a ship under the combined loads are assessed.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年のコンテナ船の折損事故の要因に、船体縦曲げ荷重と二重底曲げの複合荷重、また船体波浪中弾性振動との重畳による複合荷重が挙げられる。本研究では、第一原理に基づく流体力学的手法と構造力学的手法を組み合わせて、位相差を含めて厳密に考慮できる手法を開発した。同手法を、複合荷重が再現できる縮尺模型を用いた試験水槽で確認した。さらに、不規則波中のランダムな極限事象について、時間が掛かる同手法の代わりに同じ精度を有する簡易モデルで代理させ（代理モデル）、信頼性手法を組み合わせた新しい安全性評価手法を開発した。いずれも複合荷重下の船体応答について、従来では得られなかった最先端の知見を与えるものである。
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