2005 Fiscal Year Annual Research Report
荒天下を航走する船舶の動揺ならびに船体弾性応答計算法の研究開発
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17206088
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
谷澤 克治 独立行政法人海上技術安全研究所, 実海域性能評価プロジェクト, プロジェクト長 (70373420)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南 佳成 独立行政法人海上技術安全研究所, 実海域性能評価プロジェクト, 主任研究員 (60399516)
南 真紀子 独立行政法人海上技術安全研究所, 実海域性能評価プロジェクト, 研究員 (10415804)
滝沢 研二 独立行政法人海上技術安全研究所, 実海域性能評価プロジェクト, 研究員 (60415809)
柏木 正 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00161026)
矢部 孝 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60016665)
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| Keywords | CIP法 / MPS法 / 波浪衝撃 / スラミング / 海水打込み / 船体弾性応答 / 船体運動 / スロッシング |
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| Research Abstract |
平成17年度の実績概要
研究初年度に当たり、並列計算機システムの構築、CIP法による造波を含めたシミュレーションコードの開発と試計算の実施、界面捕獲法の精度向上、Ghost Fluid Methodの利用検討、船に働く波浪外力の計算の精度、船周辺の流れ場の精度向上方法の検討、CIPそろばん格子の適用、保存系手法へ移行するためConservative IDO法での計算を試行、境界条件の計算方法検討等を実施した。これらの研究により、CIP法を用いた大波高波中を航走する船舶の運動をシミュレートする数値計算プログラムを試作した。本プログラムは微小波高から大波高までをシームレスに適用可能であり、スラミングや海水打ち込み等の衝撃現象に対しても数値的に安定なロバスト性を有していることを確認した。今後は計算精度の向上と計算時間の短縮に取り組む必要がある。
船体の大振幅動揺によって発生する船内液体タンク内の流体衝撃現象、スロッシングの計算にMPS法を適用し、計算精度、計算時間を向上させるために、不均一粒子を配置して局所的に粒子数密度を上げるアルゴリズムを用いたプログラムを開発し、シミュレーション計算を実施してその実用性を検証した。
船体弾性応答の計算法の開発では、計算法の検証データを得るための水槽実験を実施した。実験では弾性模型を用いフリーク波(巨大波浪)に対する船体弾性応答を計測した。またSRSLAM(船体の弾性応答を計算するプログラム)を拡張し、フリーク波に対する弾性応答が計算できるようにした。実験と計算結果の比較検討により、SRSLAMの適用性を確認した。今後はこれらの結果を活用し、CIP法による船体弾性応答の計算を目指す。
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