2008 Fiscal Year Annual Research Report
荒天波浪中での浮体の強非線形流体・構造連成解析と波浪防災に関する先端的研究
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18206089
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
柏木 正 Osaka University, 大学院・工学研究科, 教授 (00161026)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
胡 長洪 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (20274532)
藤久保 昌彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30156848)
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| Keywords | CIP法 / MPS法 / 非線形境界要素法 / 強非線形流体問題 / 流体・構造連成問題 |
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| Research Abstract |
1)直交格子・CIP法をベースとした水波と浮体の強非線形相互作用に関する数値計算法(RIAM-CMEN)の計算時間を短縮するために計算コードの並列化を行った。計算法には大別すると,(1)自由表面の捕捉,(2)浮体表面位置の更新,(3)浮体に対する支配方程式の計算,があるが,(1)と(3)に対してはMPIを用いた並列化をほぼ完了することができた。
2)RIAM-CMENの流体に対する主要計算部分を保存形方程式に基づいたスキームに変更したバージョンも用意しているが,その有効性の検証を円柱周りの流れやタンクスロッシングのシミュレーションを行った。
3)波浪中を前進しながら動揺する船の運動,抵抗増加,波浪荷重を現存する色々な計算手法で計算し,実験値と比較する国際ワークショップがオランダで開催されることになり,その主催者からRIAM-CMENによる計算依頼があり,招待参加することになった。またタンクスロッシングに関する比較計算シンポジウムを海洋極地工学に関する国際会議(ISOPE)において企画し,CIP法,MPS法による計算結果を提出した。
4)船体を梁と見なした時間領域での非線形ストリップ法による計算法を完成させ,船体運動,波浪荷重におけるホギング・サギングの非対称性,スラミング・波浪衝撃に対する応答などを実験値と比較検討した。その結果,実用計算法として船舶の初期設計にも使えるレベルにあることを確認した。
5)孤立波が垂直弾性板に衝突したときの板の弾性振動,自由表面上に発生する波の計算ができるように,非線形境界要素法(MEL)法による計算コードを完成させ,板の剛性率や拘束条件による応答の違いなどについて調べた。
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