2021 Fiscal Year Research-status Report
波浪中における船舶転覆の前兆現象である対称性喪失分岐の解明とその理論推定
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21K14362
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
酒井 政宏 大阪大学, 工学研究科, 助教 (30845334)
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2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 対称性喪失分岐 / 船舶転覆現象 / 周期倍分岐 / カオス / パラメトリック横揺れ / 平均化法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
船舶の転覆現象の前兆である対称性喪失分岐について明らかにするために，今年度は簡易なモデルに基づき横揺れの応答を詳細に検討した．特に横波中での同調横揺れと縦波中でのパラメトリック横揺れについて，モデルの非線形に留意し，各計算条件に対する全ての横揺れの安定・不安定な同周期解を求めることでその分岐構造の変化を明らかにした．
横波中の同調横揺れについては，これまでに報告されていた対称性喪失分岐がより低い波高においても低周波数側で発生することを示し，その条件での転覆領域の境界の一部がフラクタル状になることを明らかにした．このように転覆領域の形状が複雑に変化していくことで転覆が発生しやすくなることが知られている．またごく低周波数域においては，数値計算上の問題により解がカオス的な振る舞いを示す場合があることを示した．
縦波中のパラメトリック横揺れについては，対称性喪失分岐が発生する条件において，比較的容易に全ての安定・不安定解を求めうる近似解法を検証した．今回の条件では従来の近似解法では，対称性喪失分岐並びに周期倍分岐が推定できず，またかなり低い周波数まで大振幅のパラメトリック横揺れが発生する結果となることを示した．これは周期解の安定性を同じ周期で平均化された平均化方程式に基づいて判別しているためだと考えられ，対称性喪失分岐の簡易に推定する手法を開発するためにはこの点に関する改善が必要であることが示された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度当初の計画を達成した．
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| Strategy for Future Research Activity |
横波中での同調横揺れについては近似解法の開発にも取り組む．
縦波中でのパラメトリック横揺れについては近似解法の継続的な開発に加えて，より転覆が発生しやすい状況における数値計算による検証と近似解法の有効性を検証する．
また次年度からは模型実験との比較による検証にも取り組む．
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| Causes of Carryover |
予定していた国際学会がオンライン開催となり，旅費が不要となりまた参加費が想定より減額されたため．2022年度は模型実験を実施予定であるので，実験関連の物品費に用いる予定である．
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Research Products
(4 results)
