| Project/Area Number |
20K14966
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 24020:Marine engineering-related
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
kawamura kouki 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 主任研究員 (80757724)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
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| Keywords | 損傷時復原性 / 浸水シミュレーション / 粒子法 / GPGPU / 有限体積法 / MPS法 / 傷時復原性 |
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| Outline of Research at the Start |
損傷浸水事故発生時における客船の安全帰港シミュレーション手法を開発する。多数の乗客を有する旅客船は損傷事故時においても自力航行にて安全に帰港することが求められる。しかしながら様々な損傷事故シナリオ、海象を考慮した客船の操縦・波浪中運動シミュレーション手法はまだ確立されていない。本研究においては浸水、船内滞留水、波浪などによる流体力を二つの数値計算手法によって求め、カップリングを行うことで損傷時における船舶の運動予測を可能とし、安全帰港時における損傷と安全性の関係を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
To develop a safe return to port simulation method for passenger ships in the flooding accident, the following studies were conducted:
・A region partitioning method using 2D slice grids and a dynamic load balancing method based on the calculation time are developed, achieving approximately 50% parallel efficiency using 64 GPUs.・To evaluate the survivability of damaged ships, a coupled computation method that simulates the motion of a floating body with partially filled tanks is developed. This method integrates the Moving Particle Semi-implicit (MPS) method with the finite volume method (FVM) using Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations through peer-to-peer (P2P) file exchange, thereby retaining the advantages of each discretization technique.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
多数の乗客を有する客船は、浸水事故発生時においても一定レベルに被害を抑え、安全に帰港することが求められる。様々な事故シナリオにおける安全対策を検討する際に、船体の運動性能や操縦性能が必要となるが、数値シミュレーションによる検討は有力であると考えられる。本研究ではこれに資する計算手法として、部分的に水が充填されたタンクを持つ浮体の運動をシミュレーションする連携計算手法を開発した。本手法の学術的意義として、現実的な計算時間に抑えつつ、各離散化手法の利点を保持するところにある。
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