2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25289313
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
北澤 大輔 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (30345128)
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2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ポリエチレンパイプ / 曲げ剛性 / 流体抵抗 / 有限変位理論 / 自動揚網装置 / 定置漁業 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
定置漁業の揚網用のポリエチレンパイプとして、直径315mm、長さ105mのパイプを想定した。相似則に基づいて、浮力と沈力の比を一致させた1/121模型を製作し、水槽模型実験を行った。パイプ模型は浮上しながら流体力を受け、水平方向に大きく移動する様子が見られた。パイプ模型の直径が大きく、流体抵抗が過大であったため、浮力、沈力の両方を相似則で一致させるパイプ模型を製作した。使用した相似則は、網地を対象として、張力、重力、流体抵抗の比を実物と模型とで一致させたものであるが、重力については、網地と同様にする必要があるため、パイプ模型についても同様の力比を持つ模型を製作した。したがって、パイプ模型の直径は、実物の直径の1/121より大きな値となり、流体抵抗が過大となる課題は完全には解決されていない。また、これまで、パイプ模型の形状の相似については考慮していなかったため、曲げ剛性を一致させた模型を製作した。パイプ模型の材質として、複数の材質を検討した結果、ゴムを選定した。新たなパイプ模型を用いて、まず残留応力をアニーリングによって極力取り除いた後、パイプ模型を設置し、注排気によって浮上、沈下実験を行った。注排気速度を決定するための浮上時間、沈下時間については、実物と模型の間でフルード則を適用することによって求めた。その結果、浮上、沈下中のパイプ模型の形状変化が得られた。また、ポリエチレンパイプを長手方向に10,000分割し、有限変位理論を用いて浮上時のポリエチレンパイプの形状を解析した。今後は、実験データ、数値解析データと、実物の実験で得られたデータを相互に比較し、実験手法と数値解析モデルの検証を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験手法は概ね確立したが、水槽実験のための精緻な模型の製作に時間を要したことと、水槽の空き状況によって、水槽模型実験の実施がやや遅れた。
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| Strategy for Future Research Activity |
小型造波曳航回流水槽を用いて、流水中のパイプ模型の浮上、沈下挙動とその形状の計測に絞って、この実験結果と数値解析結果、現地実験結果を比較、検証する研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
精緻なパイプ模型を製作するのに時間を要したため、水槽模型実験の実施がやや遅くなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
主に、水槽模型実験の実施、および学会での成果の発表に使用する。
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