超大型浮体式海洋構造物の実現に向けた流力弾性問題の総合的研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555346
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 柏木 正 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (00161026)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安澤 幸隆 九州大学, 工学部, 助教授 (10191123) ; 中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40155859) ; 大楠 丹 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70038537)
• Keywords: 流力弾性 / ポンツーン型超大型浮体 / セミサブ型大型浮体 / 相互干渉流体力 / 過渡現象 / 階層型理論

Research Abstract

本研究は、海上空港などの超大型浮体式海洋構造物を実現させるための総合的研究であるため、研究項目はおのずと多岐に亘っている。
ポンツーン型超大型浮体の弾性応答計算プログロラムはすでに開発されており、その有用性はいくつかの論文に発表しているとおりである。もう一つの形式、すなわちセミサブ型超大型浮体との優劣を多方面から検討するためには、セミサブ型浮体の弾性応答計算を高精度で行えるようにすることが必要であった。本年度は、まずこの項目について研究を実施した。
セミサブ型超大型浮体では、極めて多数の要素浮体で支持されているので、それら浮体群に働く相互干渉流体力を正確かつ高速に計算できることが必要である。これに関して、新しく"階層型相互干渉理論"を提案し、その有用性を多くの計算例によって示した。また、上部甲板の弾性挙動も計算できるように、モード展開法を用いてプログラムの拡張を行った。これらの結果を踏まえ、ポンツーン型およびセミサブ型超大型浮体の動揺特性、,両者の比較などを計算によって調べた。
また、相互干渉流体力には、ある周波数でtrapped modeと言われる同調現象が発生することが知られているが、これを実験的にも調べるために、4×16=64本の円柱から成るセミサブ型模型を製作し、コラムに働く流体力、コラム間の波高分布を計測している。現在実験中であり、結果は近日中に解析、公表する予定である。
次に、飛行機の離陸、着陸など、時間領域での過渡現象を計算できるようにするため、線形理論ではあるが、時間領域でのグリーン関数法に基づいた計算プログラムの開発に着手した。これについても近日中に完成の予定である。

Research Products

• [Publications] 柏木 正: "セミサブ型大型浮体に働く波力の階層型相互干渉計算法" 日本造船学会第14回海洋工学シンポジウムテキスト. 425-431 (1998)
• [Publications] M. Kashiwagi: "Hydrodynamic Interactions among a Great Number of Columns Supporting a Very Large Flexible Structure" Proc. of 2nd International Conference on Hydroelasticity in Marine Technology(Fukuoka). 165-176 (1998)
• [Publications] 柏木 正: "超多数の浮体群に働く相互干渉流体力と波浪場に関する階層型計算法" 第48回理論応用力学講演会講演集. 401-402 (1999)