2013 Fiscal Year Annual Research Report
大波高下における浮体構造の崩壊挙動解析法の開発と応用に関する研究
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23246150
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤久保 昌彦 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30156848)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳原 大輔 愛媛大学, 理工学研究科, その他 (10294539)
岡澤 重信 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10312620)
田中 義照 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (40373419)
飯島 一博 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50302758)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 船舶工学 / 最終強度 / 座屈塑性崩壊 / 構造流体連成問題 / 浮体構造 |
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| Research Abstract |
大波高下における船舶および浮体式海洋構造物の構造破損リスクの実用的解析評価法の確立のため、以下の通り、解析法の開発と検証を実施した。これらの内、(1), (3), (4)に関する内容が国内外の学術雑誌に掲載された。さらに応用例、解析ケースの紹介を中心に、成果(2)を含めて、国内外の会議で論文発表を行った。
(1)Smith 法を導入した拡張梁要素の開発： Smith 法に基づく拡張梁要素に３次元座標変換を導入して、海洋構造物など、より複雑な構造のモデル化も可能にした。またこれに関連するプリ・ポストシステムの改良・拡張を実施した。また機関室から船首部に至るコンテナ船の詳細FEM解析モデルを作成するとともに、陽解法による崩壊挙動解析を行って解析法の精度と計算効率を検証し、良好な結果を得た。
(2)理想化構造要素法ISUMによるバルクキャリアの全船崩壊解析を実施した。また流体との相互影響を考慮した解析プログラムを作成し、最終強度および最終強度後の運動・構造崩壊挙動を解析可能とした。この結果は拡張梁要素による動的解析の検証にも使用する予定である。
(3)連続防撓パネルのFEMモデル化と最終強度解析：面内せん断を伴う組みあわせ荷重の場合に対して周期境界条件を考慮できる連続防撓パネルの新しいFEMモデル化法を開発した。このモデルを用いて連続防撓パネルの最終強度を解析し、(1)のモデルにおける防撓パネルレベルの最終強度の精度検証を行った。
(4)水槽試験模型に関する実験と解析の比較：拡張梁モデルに基づく動的崩壊挙動解析プログラムを作成した。また平成24年度までに実施した浮体模型試験結果との比較を行い、良好な一致を得た。
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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
Smith法の拡張による曲げ捩り梁要素の開発は順調に進んでいる。大型ISUM要素の開発も進んだが、これに先立ち、ISUM（理想化構造要素法）と流体・運動解析とを連成した流力弾塑性解析プログラムの開発が、拡張梁要素の検証手段を得る上でも急を要する課題であったため、これを先行的に実施した。ISUM、拡張梁要素ともプリポストを含めてプログラム整備が進んでおり、平成26年度計画に順調に進むことができる状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
ISUM解析プログラムの開発が順調に進んだため、まず準静的挙動に関して、詳細FEM解析解析との全船崩壊挙動を比較し、精度を検証する。次に、平成25年度に開発したISUMによる流力弾塑性解析プログラムと、拡張梁モデルよる同じく流力弾塑性解析プログラムを比較して精度と適用性を相互比較する。またいずれの解析についてもプリポストを完成し、これを造船所に試験利用いただくことにより、実用面での課題抽出と改善を図る。これをもって本課題を終了する。
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Research Products
(8 results)
