| 研究課題/領域番号 |
03555093
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
船舶構造・建造
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大坪 英臣 東京大学, 工学部, 教授 (20011132)
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| 研究分担者 |
久保田 晃弘 東京大学, 人工物工学研究センター, 助教授 (70192565)
大和 裕幸 東京大学, 工学部, 助教授 (50220421)
影山 和郎 東京大学, 工学部, 助教授 (50214276)
宮田 秀明 東京大学, 工学部, 助教授 (70111474)
金原 勲 東京大学, 工学部, 教授 (50011101)
深澤 塔一 東京大学, 工学部, 助教授 (80143171)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
16,300千円 (直接経費: 16,300千円)
1993年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1992年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1991年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
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| キーワード | 非線形シミュレーション / 新素材 / 軽量化 / 船体構造システム / 造波抵抗 / 水中翼 / 運動制御システム / ファジ-理論 / SES / 強度評価 / 運動制御 / 高速船 / 制御シミュレーション / 水面衝撃 / キャビテーション / 耐航性 / 水中翼付きの高速船 / 制御シミュレ-ション / 最適レギュレ-タ / 水面衝撃荷重 / キャビテ-ション / 抵抗 |
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| 研究概要 |
本研究では水中翼付き高速船の一例としてHC(Hydorofoil Catamaran)船型およびSES(Surface Effect ShipあるいはAir cushion Catamaran)船型に着目し、その正面規則波中運動応答および波浪荷重などに対するプログラムコードであるTSLAM-Fシリーズを開発した。そしてその結果を各種模型実験の結果と比較することにより、時間領域非線形シミュレーションの妥当性、有効性を確認した。
超高速大型船の構造材料として、軽量かつ充分な強度を得られる主材料が求められている。本研究では新しい見地から新素材を開発し、軽量化を考慮した船体構造システムを構築した。超高速大型船への外力の推定を実施し、構造解析、強度評価のためのシステムを確立した。
超高速船の基本システムは、その流体力学的な性能によって決定される。排水量型カタマラン、翼付きカタマラン、空気圧支持を用いたSES方式が考えられており、更にそれらのハイブリッドの可能性もある。これらのうちいくつかのシステムを計画、模型による水槽試験を実施し新しい知見を得た。SES方式の場合通常空気圧支持率は、70〜90%であるが50%程度に落とすと、大波高中の耐航性が改善されること、また水中翼を利用するシステムでは80%程度以上に翼支持率を上げないと推進効率が低いことなどが明らかになった。
運動制御システムの観点から高速船の軽量化については、効率的な制御で重量増を抑え良好な乗り心地を確保する。そして、積極的な運動制御により荷重の軽減を行なうものが考えられる。SES型船型では前者の発想で軽量なファンを用いてファジ-理論による運動制御を行い、水中翼型船型では後者のような運動制御により翼荷重の軽減が行なえた。(42*18=756)
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