Platform for assessment of fluid-structure interaction using real-time hybrid simulation

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K21991
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 五十嵐 晃 京都大学, 防災研究所, 教授 (80263101)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中田 成智 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (00815318)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: 流体力 / 構造実験 / 水理実験 / 実時間ハイブリッドシミュレーション / 動的連成

Outline of Annual Research Achievements

自由表面を有する水中の弾性構造物に関する流体－構造の動的相互作用の評価を対象として、実験システムの構築に向けて、実験装置および制御システムの設計および製作を実施した。動的変位制御が可能なアクチュエータで保持した構造模型を実験水路中に設置した装置については設計を完了した。制御装置となる構造物の数値構造モデルの動的応答の実時間計算・信号処理と計測のシステムについては、必要となる開発環境を導入した上でソフトウェア開発を実施した。また並行して、粒子法および個別要素法を用いた構造解析手法をリアルタイムハイブリッドシミュレーションの数値解析に用いることができるするシステムの計画を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験システムを構築を完了し、提案する実験手法による流体－構造連成応答や動的特性の影響の評価ができることを実証するための、事前確認試験を本年度中に実施する計画であったが、実験装置の設計の過程において既存デバイスの活用が困難であることが判明し、これらを含め新規に製作するための設計作業が必要であったためである。

Strategy for Future Research Activity

実験装置の設計が完了したため、次年度から直ちに製作に入ることができある。既に製作の発注は完了していることから、これが納入されて、制御装置のコーディング作業を進めて動作可能となり次第、提案する実験手法による流体－構造連成応答の評価の事前確認試験を実施する。次いで、自由表面を有する水中の弾性構造物に関する流体－構造の動的相互作用の評価実証試験を実施し、流体－構造の相互作用の観点からの結果の妥当性の確認を行う。最後に、流体－構造連成応答評価への提案手法の有効性の評価、およびより発展的な技術開発課題の整理ととりまとめを実施する。

Causes of Carryover

実験装置の設計作業の段階まで研究が進んだが、実際の発注およびこれを用いた予備実験の実施が年度内に完了しなかったためである。次年度開始後直ちに発注が完了したため、これらは次年度内に執行される予定である。