2000 Fiscal Year Annual Research Report
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
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10555346
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| Research Institution | KYUSHUUNIVERSITY |
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大楠 丹 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70038537)
安澤 幸隆 九州大学, 工学研究院, 助教授 (10191123)
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40155859)
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| Keywords | セミサブ型超大型浮体 / ポンツーン型超大型浮体 / ハイブリッド型大型浮体 / 波漂流力 / 直接圧力積分法 / 運動量保存則 / 相互干渉流体力 |
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| Research Abstract |
海象の比較的厳しい外海においても超大型浮体式海洋構造物を実現させるためには、ポンツーン型およびセミサブ型の長所を利用して組合わせたハイブリッド型が有望である。また実際の設計では係留問題が重要となるので、定常波漂流力の推定が正しく行われる必要がある。そこで本年度は下記のような研究を行った。
1)4×16=64本の支持浮体で構成されたセミサブ型浮体模型を使った水槽実験を行い、要素浮体に働く流体力が、場所の違いによってどのように変化するかについて調べた。その結果を、既に開発している相互干渉理論による計算値と比較し、全体的に非常によく一致していることを確かめた。
2)波による定常漂流力・モーメントの推定に関しては、運動量保存則に基づいた"Far-Field" methodを既に開発していたが、この方法は計算精度が良く浮体の動揺の影響も比較的簡単に考慮できるが、浮体全体に働く流体力しか計算できない。そこで、個々の要素浮体に働く定常流体力を求めるために、直接圧力積分に基づいた"Near-Field" methodを新たに開発した。64本のセミサブ型浮体模型のうちの、異なる6ヶ所における要素浮体に働く定常流体力を実験によって計測し、その結果を上記の計算値と比較した。両者は非常に良く一致しており、それによって、浮体の位置の違いによる定常流体力の特性を明らかにした。
3)セミサブ型とポンツーン型浮体を組合わせたハイブリッド型を実現するために、特にセミサブ型における支持浮体の配置方法について検討した。排水量や最大・最小浮体間隔等を拘束条件とした非線形計画法を適用することによって、波浪中動揺を小さくするための計算法を提案した。数値計算結果は水槽実験などによって検証する必要があるが、それに関しては今後の課題である。
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[Publications] Masashi KASHIWAGI: "Research on Hydroelastic Responses of VLFS : Recent Progress and Future Work"Journal of Offshore and Polar Engineering. Vol.10,No.2. 81-90 (2000)
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[Publications] 柏木正: "多列円柱支持型弾性浮体の波浪中挙動について"日本流体力学会年会2000講演論文集. 275-276 (2000)
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[Publications] Masashi KASHIWAGI: "Transient Elastic Motions of a Pontoon-Type Very Large Floating Structure"Proc.of 4th Intl Conf on Hydrodynamics : ICHD2000 (Yokohama). Vol.1. 211-216 (2000)
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[Publications] Masashi KASHIWAGI: "A Near-Field Method for Calculating the Wave Drift Force on a Column-Supported Large Floating Structure"Proc.of Techno-Ocean 2000 Intl Symposium (Kobe). Vol.2. 539-542 (2000)
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[Publications] Masashi KASHIWAGI: "A Time-Domain Mode-Expansion Method for Calculating Transient Elastic Responses of a Pontoon-Type VLFS"Journal of Marine Science and Technology. Vol.5,No.2. 89-100 (2000)
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[Publications] Masashi KASHIWAGI: "Second-Order Steady Forces on MUltiple Cylinders in a Rectangular Periodic Array"Proc.of 16th Intl Workshop on Water Waves and Floating Bodies (Hiroshima). (発表予定). (2001)
