2022 Fiscal Year Final Research Report

Extreme Value Prediction Method of Combined Load Response in a Ship Using KL Expansion Based Wave Representation and Reduced Order Model

Research Project

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Project/Area Number	19K04865
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 24020:Marine engineering-related
Research Institution	National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
Principal Investigator	Takami Tomoki 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)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大橋訓英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, グループ長 (10462871) 安藤孝弘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 (30425756) 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) 飯島一博大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (50302758)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	極値予測 / KL展開 / 一次信頼性理論 / 低次元モデル / 流力弾性応答
Outline of Final Research Achievements	During the entire research period, 1. The establishment and demonstration of an extreme value prediction method using wave representation with KL expansion and FORM, while utilising a reduced-order model of the vertical bending moment of a ship.2. Application of the extreme value prediction method using KL wave representation FORM to the estimation of extreme values of the non-linear rolling of a ship.3. Reduced-order modelling of the vertical bending moment considering both springing and whipping, together with validation of the extreme value prediction. are conducted. Above-mentioned achievements allowed the proposal of reliable reduced-order modelling of the hydroelastic effects from both whipping and springing, efficient extreme value evaluation of the hydrodynamic elastic responses by means of KL expansion. Versatility of the present method was further demonstrated.
Free Research Field	船舶海洋工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	これまでの諸研究により船舶の波浪中応答を計算する手法はCFDやFEMを活用することにより研究、提案されてきたが、これらの手法は膨大な計算時間を要するため船舶の設計段階における使用が困難であることが問題視されてきた。本研究による成果は船の設計段階において想定される極大応答を高速かつロバストに予測する新しい手法を提供しており、より安全性の確保された設計が可能となることが期待できる。