| 研究課題/領域番号 |
07305065
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 総合 |
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| 研究分野 |
海洋工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
鈴木 英之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (00196859)
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| 研究分担者 |
安澤 幸隆 九州大学, 工学部, 助教授 (10191123)
藤久保 昌彦 広島大学, 工学部, 助教授 (30156848)
服部 陽一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40198768)
岡 徳昭 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (80010891)
吉田 宏一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90010694)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1996年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
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| キーワード | 大規模浮体 / 超大型浮体 / 半潜水式海洋構造物 / ポンツーン型 / 弾性支床上梁 / マッチング / 弾性応答 / 固有周波数 / 半潜式海洋構造物 |
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| 研究概要 |
大規模浮体は沿岸域の比較的水深の深い海洋空間を利用してインフラストラクチャーを建設するための有望な工法の一つである。本研究では代表寸法が数千mに達する大規模浮体の設計法について、基本特性を表現する数値モデルを用いて波浪中においてどのような挙動特性を示すか、体系的な理解を得るとともに検討を加えて設計法に関する知見を得ることを目的とした。さらに、これらの知見を活かして大規模浮体をいかに設計すべきかという問題について検討を加えた。
波浪中で浮体に生じる曲げモーメントについては、最大値が現れる波周波数を浮体の剛性と復原バネから予測することができた。また、加振パターンと浮体の変形形状のマッチングによる内力増大現象の存在を明らかにした。たわみに関しては浮体中央部より浮体端部の応答が一般に大きく、低周波数側では浮体は波面変動に沿った変形を示すこと、さらに弾性応答の固有周波数はヒ-ブの固有周波数より全て高くなることなどの一般的特徴が把握できた。
典型的な浮体形式であるポンツーン型、セミサブ型を代表として検討を加え、浮体全体の質量、剛性、復原力を調整する手法について検討を加えた。さらに、応答制御の手法を用いることを試み、浮体端部の特性を軽量で剛性の高い構造に変えることにより、構造特性を部分的に変化させダンパーとして利用することで大型浮体で顕著となる端部応答を制御し、軽減することができることを示した。
大規模浮体の具体的な応用としては空港が有望であり、動特性最適化の観点からは航空機離発着時の応答も検討する必要がある。そこで、浮体と航空機の相互作用について検討を加え、数値モデルで検討するとともに、水槽において離発着を想定した衝撃荷重と移動荷重を浮体に加えるシミュレーション実験を行った。その結果浮体との相互作用により、移動する航空機に加わる抵抗は移動速度、加減速により増減するものの、その絶対値は小さいことが示された。
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