風、波、潮流の複合環境外力下におかれた浮体の挙動に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61460153
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 前田 久明 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80013192)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤野 正隆 東京大学, 工学部, 教授 (10010787) ; 木下 健 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (70107366)
• Keywords: 複合環境外力 / 風荷重 / 潮流力 / 波浪荷重 / 多方向波 / 浮体運動 / 海洋構造物の運動

Research Abstract

風、波、潮流の複合環境外力下におかれた浮体の挙動が、それぞれ単独の環境外力下におかれた浮体の挙動とどのように違うかを明らかにし、されにその相違の原因を明らかにし、複合環境外力の精密な推定法を開発することを目的とした。
風、波中での浮体に作用する流体力に関する研究では、セミサブリグのデッキの風圧力に及ぼす風、波の相互干渉を実験的に明らかにした。コラムと上部構造物を取り除いたデッキのみの状態では、傾斜角0°で水平の場合には風にみによる転倒モーメントは発生しないが、デッキにコラムを取り付けた状態では、傾斜角0°の水平の場合でも風による転倒モーメントが発生することが実験的に明らかにされた。またデッキに傾斜角がつく場合に、デッキのみの状態では、風圧力に及ぼす波の影響は、デッキ下面の風圧力に現れるが、デッキ上面の風圧力には影響しないことが明らかとなった。
波、潮流中での浮体に作用する流体力に関する研究では、没水角柱に及ぼす波、潮流の影響を調べた。水平方向の定常力および疫動力に対しては、ほぼ重ね合せが成り立つのに対して、上下方向の定常力すなわち柱体の揚力に関しては、波の有無でその方向が180°逆転することが明らかとなった。
この原因を明らかにするために、離散渦法による柱体まわりの剥離流れの数値解折法を開発した。今のところ一様流に対する解折法しか完成していないが、渦特異点の分布数、計算の時間刻み、渦放出点の影響、自由表面の影響等について調査した。
風、波、潮流の複合環境外力下におかれた浮体の挙動に関する研究の現状を58件の文献を調べて明らかにした。現在までのとこと、複合環境外力の影響を明確にして安全規則に取り入れるまでには至っていない。

Research Products

• [Publications] 前田久明、笠原昭夫: 関西造船協会誌. 209. 57-63 (1988)
• [Publications] H.Macda;C.Morooka: Proc.of 7th OMAE Symaposium,ASME. 309-316 (1988)