1994 Fiscal Year Annual Research Report
高次境界要素法による船舶耐航性能の新しい数値計算法に関する研究
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06651079
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
柏木 正 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (00161026)
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| Keywords | アイソパラメトリック要素 / 境界要素法 / 前進速度影響 / 自由表面影響 / 耐航性能 / グリーン関数 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、「波浪中を前進しながら動揺する船に働く流体力の計算」にアイソパラメトリック要素を用いた高次境界要素法を適用し、計算時間が短く、精度の高い計算プログラムを開発することである。本年度はそれを達成するための幾つかのステップを踏んできた。
1)まず、アイソパラメトリック要素を用いた高次境界要素法の優秀性を実証し、計算法に関する経験を蓄積するために、高次境界要素法を比較的簡単な問題、すなわち大型浮体式海洋構造物に働く流体力の計算、時間領域での2次元浮体による造波シミュレーションの計算に適用し、従来の計算手法よりも高精度な結果が得られることを示した。
2)線形自由表面条件、開境界面での放射条件を満たすグリーン関数を更に高速、高精度に計算できよう、そのサブルーチンの見直し、修正を行った。
3)上記グリーン関数を用いた境界値問題の定式化について再検討を行った。非定常流場に対する自由表面条件式に船の定常航走による攪乱流場の影響を組み入れて考える場合、境界要素法に基づく積分方程式がどのようになるかを調べ、従来とは異なる新しい計算式を導出した。それによれば、古典的な定式化ではいつも問題になっていた「物体表面と自由表面との交線部分における特異性」の処理が非常に合理的に解決できる見通しが得られた。
4)本研究の本来の目的とは若干異なるが、船が「細長い」という仮定に基づく簡易数値計算法の考案を行った。その結果は従来の細長船理論による全ての計算法を包含するものであるので、数値計算を実行して理論の有用性を立証する必要がある。
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[Publications] 柏木,正、岩下,英嗣、高木,健、安川,宏紀: "三次元理論による計算法" 日本造船学会運動性能研究委員会第11回シンポジウム. 219-292 (1994)
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[Publications] 柏木,正: "Prediction of Surge and its Effects on Added Resistance by Means of the Enhanced Unified Theory" 西部造船会々報. 89号(印刷中). (1995)
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[Publications] 柏木,正: "A Consistent Theory for Oscillating Slender Ships at Arbitrary Forward Speed" Report of Research institute for Applied Mechanics,Kyushu University. Vol.40,No.111(印刷中). (1995)
