2020 Fiscal Year Annual Research 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 / 船体最終強度 / 動的応答 / 非線形解析 / 強連成 / 共振現象 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
＜最終年度に実施した研究の成果＞
・ICFD及びSPH法を用いて、球及び海洋構造物の水面衝撃解析を実施し、米国機械学会主催の国際学会に投稿・発表した。水面衝撃解析について、国際船体構造物会議（ISSC）の国際ベンチマーク解析（スウェーデン、韓国等が参加）に参加し、本研究で採用した解析手法（ICFD）の妥当性を検証した。本ベンチマーク解析結果を参加国と共同で取りまとめ、国際共著にて英文ジャーナルに投稿した。本解析手法を用いて、流体構造連成（強連成）を考慮した①船首バウ・フレアスラミング解析、②コンテナ船の規則波中の全船シミュレーション解析を実施し解析手法の有効性を検証した。水面の盛り上がりやスプラッシュなどの流体挙動の一部改善が必要であることを確認した。３Dプリンタを用いて製作した船首バウフレアの縮尺模型を用いて、水面衝撃実験を実施し、バウフレア回りの水面衝撃挙動を計測した。
＜研究期間全体を通じて実施した研究の成果＞
本研究において、船体の様々な動的非線形応答解析を実施し、動的影響、荷重持続時間影響、歪速度依存性影響、Model不確実性影響等を明らかにし、得られた成果を国際学会（３本）及びJournal（２本）に投稿した。2018年に米国OMAE-2018に発表した論文が最優秀論文賞を受賞した。船体最終強度は長年準静的に評価されてきたが、実現象は静的ではなく動的である。船体構造応答評価に際して、荷重の動的影響を考慮することの重要性を検証した当該論文が米国機会学会の最優秀論文賞を受賞したことは、Academicにも評価されたことの表れであり、大変意義が大きいのではないかと考える。さらに、近年開発されたICFD手法を用いて、数値水槽を作成し、規則波中（向波／斜波中）の全船流体構造連成シミュレーション解析手法の精度・有効性を検証した。
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