2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of numerical simulation methods contributing to advanced safety assessment of damaged ships
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25289317
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
橋本 博公 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (30397731)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末吉 誠 九州大学, 応用力学研究所, 助教 (80380533)
河村 昂軌 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (80757724)
松田 秋彦 国立研究開発法人水産研究・教育機構, その他部局等, グループ長 (10344334)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 損傷時復原性 / 浸水シミュレーション / 粒子法 / GPGPU / 大型クルーズ船 / 自動車運搬船 / 模型実験 / 計算領域分割法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに構築したGPGPUによる損傷部の浸水計算および流体力推定とポテンシャル理論による非損傷部の流体力推定を組み合わせた損傷浸水時の船体動揺シミュレーション手法にもとづき、浸水解析に十分な空間解像度を有する2700万粒子を用いた数値シミュレーションを実行した。過去に実施した車両甲板区画を有する自動車運搬船の模型実験との比較により、浸水中の過渡的な船体挙動や船内浸水の経時変化など、損傷時の安全性評価に資する予測精度を有することが確認された。また、舷側や船底に破孔が生じた場合の車両区画の強制動揺試験とシミュレーションの比較を行った結果、デッキ間の滞留水移動が生じるような複雑な状況下においても、損傷区画全体に働く流体力を定量的に推定可能であった。
開発した数値シミュレーションの更なる検証データを得るため、多数の乗客が搭乗し、損傷浸水時の影響が懸念される大型クルーズ船の模型を用いて、損傷時復原性の確保が厳しくなる船首部と船体中央部の水密区画への浸水実験を実施した。浸水実験は模型船を完全に自由とした状態にて実施し、浸水と船体運動との相互作用、最終的な平衡姿勢などの計測を行った。また、損傷浸水後の横波中動揺特性についても模型実験を実施した結果、大規模な浸水が生じても復原性上の問題は生じないが、波浪中では条件によって倍周期の非線形横揺れが発生した。この水槽試験で使用した模型船のCADデータをもとに、昨年度に考案した鏡面壁境界条件の導入による壁粒子生成の自動化を用いることで、複雑な船体形状を有する大型クルーズ船についても、内部区画を含めて壁粒子の自動生成が可能であり、船内区画への浸水シミュレーションにおいて新たな問題は生じないことを確認した。
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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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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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