2016 Fiscal Year Annual Research Report
Fluid-structure coupling analysis of the device for underwater flotation and submersion
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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 / 可撓性ホース / 曲げ剛性 / 流体抵抗 / 自動揚網装置 / 浮沈式生簀 / 有限変位理論 / ポテンシャルエネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、漁具を浮沈させる方法として、漁具に取り付けた高密度ポリエチレンパイプや可撓性ホースに給排気を行うことにより浮力、沈力を得る方法を提案し、浮力、流体力の変化を伴う可撓性ホースの運動、張力の解析技術を開発することを目的とした。定置漁業では、高密度ポリエチレンパイプ4本を箱網下の海底上に設置し、これらのパイプに順次給気を行うことによって浮上させる自動揚網装置を提案した。縮尺比1/121の定置網模型に対して、同じ縮尺比で、剛性の相似を考慮したパイプ模型を製作し、水槽模型実験を実施した。定置網模型は、網地にかかる流体抵抗、網地内の張力、網地の重量の相互の比が実物と模型で一致し、幾何学的形状が相似となるように作成された。したがって、剛性の相似を考慮する際には、定置網模型の作成における力比を考慮した。その結果、パイプ模型の運動や係留力の実験データを得るとともに、パイプ模型の形状や係留力を予測する数値解析モデルを開発し、実験データによる検証を行った。また、実海域においても、全長105mの高密度ポリエチレンパイプの浮上、沈降時の4点の深度変化を計測し、数値解析モデルの検証用データとした。一方、養殖用生簀においても、生簀枠として用いられている高密度ポリエチレンパイプ内に可撓性ホースを挿入し、可撓性ホースへの給排気によって生簀を浮沈させるシステムを提案した。生簀は、中間フロートを設けて、その浮力を調整することによって任意の鉛直位置に設置できるものとして、水槽模型実験を実施するとともに、ポテンシャルエネルギーの最小化をベースとした生簀の姿勢、係留力解析モデルを開発し、実験データによる検証を行った。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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