1990 Fiscal Year Annual Research Report
荒天時の波浪作用下における沿岸・海洋構造物の動的挙動特性とその最適設計
| Project/Area Number |
02452192
|
|---|
| Research Institution | Kumamoto University |
|---|
Principal Investigator |
三池 亮次 熊本大学, 工学部, 教授 (50040374)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 一郎 熊本大学, 工学部, 助教授 (40109666)
滝川 清 熊本大学, 工学部, 助教授 (80040450)
|
|---|
| Keywords | 沿岸・海洋構造物 / 砕波波力 / 係留浮体 / 有限振幅運動 / 流体力評価 / 最適設計 / 砕波 / 数値シミュレ-ション |
|---|
| Research Abstract |
荒天時の流体力評価や構造物の挙動特性などに関する文献・資料の調査、収集を広範に行い、月1回の割で研究報告・検討会を実施した。
1.実験的研究 (1)有脚式海洋構造物に対して、まず円柱部材を対象に砕波の波圧、波力の詳細な計測を行った。超小型圧力センサを取付けて波圧の時間・空間的変動特性,波圧の積分による局所波力の時空間的分布特性などを調べた。また円柱に働く砕波の全波力を歪みゲ-ジを用いて動的に計測した。これらの結果、静水面下の最大波力分布は従来のMorison式で評価できるが、静水面より上では衝撃砕波力(Morison式の1.5〜2.0倍)が作用し、その作用点は静水位と波峰高の中間付近に位置する事、また最大波力の作用位相は静水面下では水位のゼロup点で,衝撃圧は水位最大の位相である事などを明らかにした。荒天時下の円柱に働く流体力評価には従来の最大値だけでなく時間空間的分布特性をも考慮すべき事を明確にした。(2)係留浮体構造物に対して、チェ-ン係留の矩形断面浮体の模型実験を行い,波一浮体の相互運動が大となると有限変位の効果として運動振幅比が低減する事や規則波中でも長周期動揺が出現する事など、理論結果と一致して挙動特性を明らかにした。
2.理論的研究 (1)砕波中での流体力評価のために、FEMおよびSMAC法を応用した数値解析手法を開発した。非波の乱れに伴うエネルギ-逸散を渦度の時間匂配に比例するレイノルズ応力項とした数値モデルを考案し、従来殆ど不可能であった視雑な砕波過程における流体力を十分に評価できることが実験結果からも検証できた。(2)近以的にカテナリ-理論を導入して、波一浮体一非線形係留系の非定常な連成運動解析法を開発した。実験との比較からも動揺特性を十分評価できることが検証できたが、働撃荷重(スナップ荷重)の作用に対しては誤差があり、係留索そのものの動的挙動解析が必要で、その理論を進展中である。
|
-
[Publications] Kiyoshi TAKIKAWA;Ichiro KOBAYASHI;Ryoji MIIKE: "Numerical Analysis of Nonlinear Couplid Motion of Waves and a Moored Floating Bedy under Severe Storm Condition" The 4th International Conference on Computing in Civil and Building Engineering,JSCE,Aij,July.1991. (1991)
-
[Publications] 滝川 清,尾崎 誠,三池 亮次,小林 一郎: "円柱に作用する砕波波力の特性" 平成2年度 土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 146-147 (1991)
-
[Publications] 滝川 清,美作 憲昭,古田 英樹,三池 亮次: "非線形係留浮体の有限振幅動揺特性" 平成2年度 土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 172-173 (1991)
-
[Publications] 滝川 清,有元 光久,瀬之口 春雄,古田 英樹: "斜面上の砕波変形過程の内部特性とその数値計算モデル" 平成2年度 土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 112-113 (1991)
-
[Publications] 滝川 清: "砕波変形過程の内部特性とその数値シミュレ-ションシステム" 土木学会論文集 II.
