非ガウス過程の多方向不規則海面における係留浮体の非ガウス的挙動とその極値の推定法

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05402056
• Research Institution: University of Tokyo, Institute of Industrial Science
• Principal Investigator: 前田 久明 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80013192)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮島 省吾 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (40200175) ; 増田 光一 日本大学, 理工学部, 教授 (10120552) ; 都井 裕 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (40133087) ; 木下 健 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (70107366)
• Keywords: 多方向不規則波 / 非ガウス過程 / 非線形挙動 / 海洋構造物 / 統計解析 / 極値

Research Abstract

異常時の海面は不規則波、多方向波であり、各所で波崩れをおこしており、時として大波高も発生する非ガウス過程となる海面である。このような海面における浮体あるいは船体の挙動は非線形大振幅運動となり、構造部材に生じる内部応力共々当然非ガウス過程となっている。
このような海面において浮体に発生する運動応答や波浪荷重の極値を推定する方法は全く未開拓の領域であり、開発の端緒すらつかめていない状況にある。
しかし現実には従来の方法で設計された海洋施設やバルクキャリヤ-等で多数の構造破損等が発生し多数の人命が失われている。従来の手法では、海面、浮体の挙動共にガウス過程、線形性が仮定されており、ここでの極値は安全側にあるものと信じられていた。しかしガウス過程のもとでの極値は必ずしも安全側にあるとは限らない事例がいくつか報告されるようになっている。そこで本研究ではこの間の不確かさを解明し、現実に即した極値の推定法を確立することを目的とする。
本年度は、多方向不規則波ならびに係留浮体の挙動の数値解析プログラムを完成し、2方向不規則波中の係留浮体の実験法の開発を行い、さらに風、波、潮流中での弾性浮体の漂流力に関する実験を行った。これらの研究から、非ガウス過程多方向不規則波中の係留浮体の非ガウス的挙動の統計値の推定、とくに極値の推定には現在のところ時間領域シミュレーションに頼らざるを得ないことが判明した。

Research Products

• [Publications] 林 昌奎、山口 一、加藤洋治: "Investigation on Characteristics of Pack Ice Motion with Distributed Mass/Discrete Floe Model" 日本造船学会論文集. 177. 131〜140 (1995)
• [Publications] 馮 躍、木下 健、鮑 偉光: "側壁反射を用いて水槽に発生させた方向波の方向特性についての理論的考察" 日本造船学会論文集. 177. 177〜186 (1995)
• [Publications] 前田久明、増田光一、笠原昭夫 宮島省吾、中村 誠: "多方向海洋波の数値生成へのWalsh関数の応用" 日本造船学会論文集. 177. 187〜196 (1995)
• [Publications] 都井 裕、小橋啓司: "Shifted Integnation法による骨組鋼構造の高精度有限要素法解析" 日本造船学会論文集. 177. 293〜298 (1995)
• [Publications] 前田久明、増田光一、宮島省吾 居駒知樹: "ポンツーン型超大型浮体式海洋構造物の波浪中弾性応答に関する研究" 日本造船学会論文集. 178. 203〜212 (1995)
• [Publications] 村井基彦、影本 浩、藤野正隆: "超大型浮体の波浪中弾性挙動の推定法について" 日本造船学会論文集. 178. 213〜224 (1995)