2009 Fiscal Year Annual Research Report
波浪衝撃による強非線形流体・構造連成応答解析法とその応用研究
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21246128
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
柏木 正 Osaka University, 工学研究科, 教授 (00161026)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤久保 昌彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30156848)
飯島 一博 大阪大学, 工学研究科, 講師 (50302758)
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| Keywords | CIP法 / 流体構造連成問題 / 非線形境界要素法 / 有限要素法 / 波浪衝撃 |
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| Research Abstract |
1. 直交格子・CIP法をベースとした水波と浮体の強非線形相互作用に関する数値計算法(RIAM-CMEN)を,弾性浮体の計算へ拡張できるように種々の検討を行った。まず流体計算をRIAM-CMENで行い,次に構造応答を既存の有限要素法で解くという'weakly coupling'法の数値安定性を調べたが,非線形度が強い場合には解が発散するので,別解法を開発する必要のあることが分かった。
2. 2次元問題ではあるが,時間領域非線形境界要素法に基づいて,孤立波が垂直弾性板に衝突したときの(波浪衝撃による)板の弾性振動,それによる非線形波の発生をシミュレーションするために,「陰境界条件法」を使った流体構造連成計算法を確立した。それによって,弾性板の端部境界条件の違いによる影響や動的な圧力の成分が流体力の計算にどのように寄与しているかを調べ,流体構造連成の重要性を調べた。
3. 有限要素法NASTRANを高速計算機にインストールし,構造物の振動ドライモードの計算ができるようにした。これを基に,モード関数展開法を使って弾性浮体の挙動をRIAM-CMENもしくは3次元の時間領域非線形境界要素法によって計算できるよう,計算コードの開発,有限要素法ソフトの使い方の習熟,流体構造連成計算の準備などを行った。
4. 英国サザンプトン大学で開催された国際会議Hydroelasticity-2009に出席して論文発表を行った。また海洋極地工学に関する国際会議(ISOPE-2009)では,スロッシングに関するシンポジウムを企画し,流体構造連成問題に関する今後の研究の方向付けにおいてリーダーシップを執った。
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