2019 Fiscal Year Annual Research Report
Reliability analysis of ship structure subjected to combined loads taking account of phase difference among loads
| Project/Area Number |
17H03488
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
飯島 一博 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50302758)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤久保 昌彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30156848)
馬 沖 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (30773197)
高見 朋希 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (50586683)
辰巳 晃 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60736487)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 構造信頼性 / 船体荷重 / FORM / 複合荷重 / 代理モデル / モンテカルロ法 / 設計波 / 流力弾性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は研究の最終年度であり，全体を総括し，次の構想につなげる検討を行った．具体的には以下の①～③の項目について重点的に研究実施した．
①FORM（構造信頼性理論）を用いてホイッピングと波浪中荷重が複合する非線形荷重の極値分布を求める際，設計波がひとつに収束しない事象が観測された．そこで、モンテカルロ(MC; Monte Carlo)法による評価結果との比較検討を行った．その結果，今回の非線形問題では複数の設計点が存在し，FORMではそのうちの一つのみを設計点として得てしまう弱点が判明した．このことによりFORMによる確率評価結果は小さ目の結果を与えることもわかった．
②上記を補うために，モンテカルロ法の効率化を提案した．具体的には，FORMで得られた設計点の周囲をモンテカルロ法における重点領域と捉えて，重点サンプリングする．このときにマルコフ連鎖モンテカルロ法(MCMC; Markov chain MC)のひとつであるGibbsサンプリングを用いることで複数の設計点を連鎖的に探索することができることがわかった．各点は同じレベルの荷重極値を与える異なる設計波に対応していることを確認した．また，連鎖的に得られた点の重みづけ係数を調べることで，重みづけ係数の高いものから順に設計波として利用できる可能性を示した．
③また，本研究課題を遂行する上で提案された，流体構造の連成のための理論解モデルを用いて水面上の弾性浮体中に非線形波動が生じ得ることを示した．これまでの知見がない新しい現象であり，以前に開発を行った別の数値シミュレーションモデルにより同現象が生じることを確認した．また縮尺模型実験結果から，同現象が生じることを確認した．一方，模型の縮尺比が小さすぎたために十分な検証ができず将来課題として摘出された．
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
