2016 Fiscal Year Research-status Report
浮体式洋上風力発電装置に加わる波浪荷重の数値計算手法と設計指針の確立に関する研究
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25420860
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
柴田 和也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (30462873)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 粒子法 / 自由表面流れ / 計算コストの削減 / 可変解像度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
粒子法を用いて波浪荷重を計算する際の計算量を削減する手法としてこれまでに楕円粒子モデルを開発した。本年度は、この楕円粒子のより詳細な検証計算を行った。数値解析した際の計算精度を検証した。具体的には、楕円粒子用に開発したラプラシアン演算子の離散化モデル（ラプラシアンモデル）の空間解像度に関する収束性を検証した。粒子配置は、規則的な配置と、不規則な配置で検証した。またこのラプラシアンモデルを拡張し、方向毎に異なる拡散係数をもつ場合にも適用可能にした。自由表面を伴う複雑な流れに適用し、計算手法の安定性と計算コストを比較検証し、本手法の有効性を示した。これらの研究成果を以下の国際学術雑誌に発表し、採択・掲載された。
1)K. Shibata, et al. (2016), Cost reduction of particle simulations by an ellipsoidal particle model. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 307:411-450.
その他、粒子法の可変解像度に関する技術である重合粒子と名づけた手法の検証解析と質量保存に関する改良を行い、研究成果を下記の国際会議と国内会議で発表した。
2)K. Shibata et al., Cost and expression of arbitrary smooth wall boundaries for the MPS method, WCCM XII & APCOM VI, 24-29 July 2016, Seoul, Korea
3)柴田和也 他，粒子法の計算効率の向上のための重合粒子の質量保存に関する改良，第30 回数値流体力学シンポジウム, 2016年12月12日～14日（水），東京都江戸川区，講演番号A01-2
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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
開発した技術の検証を計画通りに実施できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに開発した圧力振動の抑制手法、計算コストの削減手法、および滑らかな物体形状の再現手法を組み合わせることにより、海洋構造物に働く流体力を実用的に計算可能にする予定である。
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| Causes of Carryover |
研究計画に若干の修正をし、一部の研究作業を次年度に行なうこととした。
これにともない研究活動に必要な一部の研究費を次年度に使用することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
修正した研究計画に従って、適時研究費を支出する予定である
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