2011 Fiscal Year Annual Research Report
荒天海域の耐航性能推定法としてCIP・直交格子法の実用化に関する研究
| Project/Area Number |
21360433
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
胡 長洪 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (20274532)
|
|---|
| Keywords | 船舶海洋工学 / 荒天中の耐航性問題 / 数値流体力学 / CIP・直交格子法 / 流体・構造連成解析 |
|---|
| Research Abstract |
CIP・直交格子法を本格的な荒天中の耐航性問題の評価ツールに発展していく研究は、本年度は最終年度で、並列コードの開発及び流体・構造連成解析法の改良に研究の重点を置き、得られた主な研究成果は以下である。
(1)MPIに基づくCIP・直交格子法の並列化に関する昨年度の研究成果を基にして、今年度は3次元並列コードの開発を完了した。タンクスロッシング問題や波浪と船舶の強非線形相互作用問題に対して、PCクラスタシステムで並列コードによる数値シミュレーションを行い、並列コードの精度を検証したと共に、コードの並列化率・加速率などの指標に対して調べた。
(2)昨年度の研究で開発した流体解析にCIP・直交格子法、構造解析に非線形有限要素法を用いた流体・構造連成解析の分離解析法(Partitioned approach)に対して、計算精度と数値安定性について改良を行った。特に、薄板構造に対して厚みのある仮想板を使う方法を開発し、直交格子ベースのCFDで高精度シミュレーションを実現した。
(3)CIP・直交格子法にLES乱流モデルを導入した。流体・構造連成問題に対して、乱流モデルの導入で自由表面の激しい運動に対してより安定な数値シミュレーションができるようになった。
(4)CIP・直交格子法に対して風車モデルの導入などの拡張を行い、洋上風力発電用浮体の極限波浪荷重の予測に応用した。
|
