2006 Fiscal Year Annual Research Report
非線形波力の摂動解に表れるセキュラー項の除去と模型試験による検証
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15360461
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
木下 健 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70107366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐野 偉光 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (90238220)
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| Keywords | 波漂流力 / 波漂流減衰力 / 波漂流付加質量 |
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| Research Abstract |
非線形波力のうち2次波力(長周期変動漂流力、2次高周波波力)や波漂流減衰力については、鉛直円柱の場合には従来の摂動法による研究により、準解析解が得られるが、より高次の波力、すなわち3次波力や波漂流付加質量の計算では、セキュラー項が表れ、求解できないとされていた。そのため、例えば差分法等の純数値的方法によるフルノンリニアーな計算が行われたとしても、その結果を検証するベンチマークデータがないのが実情であった。本研究ではセキュラー項が表れる高次の非線形波力問題について解析法を示すとともに、実験を行い、高次の非線形波力問題の研究に資することを目的とした。このセキュラー項の問題に対し、Emmerhoff ＆ Sclavounosに似た演算子法を見いだし解決した。最終年度の本年は、任意形状について、新に開発したハイブリッド法を適用し、楕円体と実用船型について解を求めた。さらに船型模型の微速操縦微係数の波漂流力、波漂流減衰力、波漂流付加質量の影響を、波浪中PMM試験法を開発し計測に成功した。
本研究により、積年の海事流体力学研究者の課題であった「セキュラ一項が表れる高次の非線形波力の諸問題」、すなわち高次波力や微速非定常運動する浮体に働く高次の非線形波浪流体力の解法が開発され、計算例を示しベンチマークデータを提供することができた。さらに波浪中で運動する船体に働く流体力を計測する新しい水槽試験法を開発し、波浪中操縦性能やダイナミックポジショニングシステムの流体力問題の新展開の糸口を見いだすことができた。
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