1998 Fiscal Year Annual Research Report
海洋空間利用を目的とした大型浮体構造物における流体・弾性体連成挙動の予測と制御
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09450205
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松井 徹哉 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70023083)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 耕司 豊田工業高等専門学校, 講師 (60273281)
加藤 賢治 豊田工業高等専門学校, 教授 (80043206)
萩原 伸幸 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (30240807)
山口 征邦 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (40283395)
大森 博司 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (90092387)
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| Keywords | 浮体式海洋構造物 / 波 / 流体力 / 運動応答 / 弾性応答 / 積分方程式法 |
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| Research Abstract |
本年度は3年計画の2年目に当たり,前年度に開発した大型浮体構造物の波浪応答解析プログラムと計測実験システムを使用して広範囲のパラメトリック・スタディを行った。主な研究成果は以下の通りである。
1. 大型浮体構造物の縮小模型として,剛性を負担するアルミニウム平板に浮力を負担するスリット入り発泡ポリエチレンを接着させた箱型浮体模型を製作し,規則波中における浮体の弾性応答(変位,ひずみ)の計測実験を行った。剛性,重量の相違が浮体の運動応答に与える影響を調べるために,アルミニウム平板の剛性を変えたモデル,付加重量を搭載したモデルのほか,浮体応答の低減を目的に波上側端部にスカートを付設したモデルについても実験を行い,以下の知見を得た。
(a) 浮体の運動応答は低周波数域では剛体モードが支配的であるが,周波数が増加するにつれて低次から高次弾性モードに移行して行くとともに,変位振幅も小さくなり,変位の大きな部分が波上側端部に集中してくる。
(b) 浮体のひずみ応答は剛体モードから弾性モードに移行するまでは周波数とともに増加するが,波長に対する浮体長が約2倍になる周波数付近で最大となり,それ以上周波数が増加してもひずみ振幅は変位振幅のように小さくはならない。
(c) 浮体の曲げ剛性が高いほど,また重量が大きいほど,浮体の高周波数域での応答は小さくなる。
(d) 波上側端部にスカートを付設することにより,浮体の変位応答,ひずみ応答はスカートのない場合に比べて低減される。その効果は周波数が高くなるほど顕著になり,波長に対する浮体長が5倍程度になると応答は約1/2に低減される。
2. 前年度に開発したハイブリッド型積分方程式法による波浪応答解析プログラムを適用して解析を行った結果は実験結果と良い一致を示し,解析法の妥当性が確認された。
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