2018 Fiscal Year Research-status Report
Research on the interaction mechanism between bow slamming and dynamic hull girder response considering fluid-structure coupling
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18K04593
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
山田 安平 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 (90443241)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
小森山 祐輔 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 (90805110)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | スラミング / 流体構造連成 / バウフレア / 動的影響 / 歪速度依存性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）船体ハルガーダの動的応答（Global応答）：大型コンテナ船モデルを用いてスラミング衝撃に対するハルガーダの非線形動的応答解析を実施し、動的影響、荷重持続時間影響、歪速度依存性影響、Model不確実性影響を明らかにした。得られた成果を国際学会（２本）及びJournal（１本）に投稿した。OMAE-2018に発表した論文が最優秀論文賞を受賞した。材料の弾塑性影響及び歪速度依存性等を考慮した最先端の非線形有限要素解析手法を用いて、荷重持続時間がハルガーダの動的応答に与える影響及びModel不確実性を世界で初めて明らかにした点が評価されたと考えられる。
（２）流体構造連成解析（Local応答）：研究を効率的に実施するため、及び、妥当性検証の観点から、スラミング衝撃の流体構造連成に関する国際ベンチマークに参加することとした。２種類の流体構造連成解析法（ALE手法及びICFD手法）を用いて、水面スラミング衝撃に対する防撓板の動的弾塑性応答解析を実施した。比較検証した。近年開発されたICFD手法について調査検討しその有効性を確認した。
（３）模型実験：模型実験の検討も見据え、スラミング衝撃及び流体構造連成に関する文献調査等を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コンテナ船の動的全体強度及びALEを用いた局部強度に関する研究については概ね順調に進捗している。一方で、ICFDを用いた流体構造連成解析が非常に最先端な手法であるため、解析が発散する等して時間を要しているが解析は流れるようになってきている。模型実験については、やや遅れているが、大学と連携しつつ効率的な実施計画を検討する。概して、概ね順調に推移している。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）ICFD手法を用いて、数値水槽を作成する。当該数値水槽を完成させることができれば、どのような構造物（船舶）も比較的簡便に波浪中の動的応答を再現することが可能となる。作成した数値水槽に既に作成済みのコンテナ船全船モデルを浮かべ、波浪中の動的構造応答を評価する。その際に、水面衝撃に対するローカル応答、ハルガーダのグローバル応答並びに、両者の相互影響について考察・検討する。ローカル強度を高くすることによって、船底ダメージを軽減できるが、そのことによって、エネルギー的にはグローバルな変形が増加する可能性があり、グローバル応答とローカル応答を連成して同時解析することにより、相互影響を考察する。ICFDは、最新の手法であるため、情報が少なく、また、解析が発散しがちであるが、Tipsを作成しつつ、一つ一つ着実に解決することで早期に完成させる。
（２）バウフレアスラミングの模型実験に関する検討を行う。九州大学・東京大学との共同実験を検討中。バウフレアモデル作成、水槽作成の検討を実施する。模型実験の解析検証を行い、妥当性を検証する。
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| Causes of Carryover |
模型実験の検討に時間を要しており次年度に繰り越しているため。模型実験計画策定次第必要な機材等と調達する。船首の模型製作及び可視化方法に多くの費用を要することが見込まれている。
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Research Products
(6 results)
