2022 Fiscal Year Annual Research Report
多方向不規波群において出現する海洋巨大波の内部機構の解明とその衝撃力の推定
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20H02369
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
陸田 秀実 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80273126)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 義和 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (00335704)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 海洋巨大波 / 多方向不規則波 / 海洋構造物 / 洋上風力発電 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，実海域を想定した多方向不規則波浪群において発生する海洋巨大波の発生/発達機構，砕波・減衰機構を理学的見地から解明することによって，(1) 各種海洋構造物に作用する海洋巨大波の衝撃波浪荷重の推定，(2) 海洋巨大波の出現予測と回避策の提示，(3) 海洋構造物の管理・運用に支障を来す海洋巨大波の遭遇予測を工学的見地から解決することを目的としている．
この目的を達成するために，前年度までに実施した(1) 多方向交差角を有する不規則波群における海洋巨大波の造波理論の修正・構築，(2) 海洋巨大波を対象とした高解像・高精度なコンピューティング・ビジュアライゼーション技術の開発，(3) 海洋巨大波の発生/内部流速/衝撃荷重の実態解明の各種成果に基づいて，今年度は，(4) 海洋巨大波の予測と回避のために設計支援ツールの開発を行った．
具体的には，任意の海象条件下で出現する海洋巨大波と海洋構造物（浮体式海洋構造物，大型船舶，海上プラットフォームなど）による構造流体連成に関する実験をFloWave水槽で行い，浮体の6自由運動計測，衝撃荷重を計測する．得られた実験結果とSPH-GPU粒子法による計算結果を精度検証するとともに，各種海洋構造物の設計指針を見出した．また，SPH-GPU粒子法を用いて，各種サバティカル条件下で発生する海洋巨大波の予測シミュレーションをパラメータスタディし，その回避条件を数値実験的に明らかにした．さらに，先に示した構造設計指針に基づいて海洋巨大波の予測・回避を可能とする設計支援ツールを開発した．最後に，海洋構造物の一例として，3点係留式浮体式洋上風力発電プラットフォームに適用し，海洋巨大波作用下（Draupner Wave，津波など）における浮体運動，係留索および衝撃圧特性を明らかにした．
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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