2020 Fiscal Year Annual Research Report
Motion analysis of a flexible structure in water considering air flow in the structure
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18H01633
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
北澤 大輔 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30345128)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 毅郎 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (30771505)
韓 佳琳 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40814877)
李 僑 東京大学, 生産技術研究所, 特任研究員 (40832340)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 海中浮沈技術 / 可撓性構造物 / 内部空気流れ / 流体・構造連成 / 水槽模型実験 / 実海域実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度までに、可撓性ホースを平面に整形したホースネット模型を製作し、水槽模型実験によりホースネット模型の形状や浮上、沈下速度を計測した。また、可撓性構造物の挙動解析を行う静的な数値モデルを開発し、構造物内部の空気流れ解析に着手した。令和2年度は、構造物内部の空気流れ解析モデルと可撓性構造物の挙動解析モデルを組み合わせた数値モデルを開発した。可撓性構造物内部の空気流れ解析モデルでは、1次元モデルを採用し、構造物にかかる外圧の影響を考慮した。可撓性構造物の挙動解析モデルは、2次元の運動をモデル化し、可撓性構造物内部の空気流れの解析モデルと結合することによって、可撓性構造物の2次元動的解析モデルを完成した。次に、水深5m程度の実海域で浮沈実験を行うことを目的として、縮尺比1/10の可撓性ホースネットの小型模型を製作した。また、浮上時の可撓性ホースネットと箱網の相互作用を調べるため、箱網模型も準備した。実海域実験の前に、海洋工学水槽において、箱網模型内に設置された小型模型にコンプレッサーを通じて給排気を行った。小型モデルには、複数点に深度計を配置し、深度データから浮上速度や沈下速度、浮沈時の形状を計測した。また、曳航台車上に設置されたビデオカメラにより、箱網模型とホースネット小型模型とのギャップを観測した。その結果、箱網模型とホースネット小型模型の間の取り合いを工夫することによって、両者間のギャップを少なくして円滑に浮上、沈下させることが可能となった。最後に、実海域にて実験を行う予定であったが、新型コロナウイルスの影響によって令和2年度中には実施できないこととなったため、令和3年5月に実施する予定とした。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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