| 研究課題/領域番号 |
11450386
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 |
岡 徳昭 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (80010891)
渡辺 啓介 東海大学, 海洋学部, 講師 (10297202)
吉田 宏一郎 東海大学, 海洋学部, 教授 (90010694)
飯島 一博 運輸省, 港湾技術研究所・構造部, 研究員
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
12,300千円 (直接経費: 12,300千円)
2000年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1999年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
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| キーワード | 半潜水式超大型浮体 / 風抗力 / 臨界レイノルズ数 / カラム群 / 設計パラメータ / 波浪中弾性応答解析プログラム / 安全性 / 応答特性 / 風荷重 / 目標安全性 / 水平曲げ / FAR / 揚力 / 許容破壊確率 |
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| 研究概要 |
半潜水式超大型浮体について、これまで行われてきた研究成果を総合して、初期設計法の確立を目指したものである。まず、対象を日本沿海に設置される海上空港に絞り込み、浮体の設置される海域の環境条件に検討を加え、安全性検討に用いる暴風時環境条件、年間稼働率98%を達成するための機能性検討のための環境条件を求めた。さらに、離島空港ジェット化のために用いられることを想定して、機能上要求される主要寸法を決定し、浮体の試設計を実施した。
ついで、実機の弾性力学的相似模型を用いた水槽実験を行い、浮体の応答特性を明らかにするとともに、設計法検討に用いる波浪中弾性応答解析プログラムVODACの検証を行い、精度と妥当性を確認した。
その上で、半潜水式超大型浮体の波浪中挙動に関して、全体挙動を表現する簡易な数学モデルとして弾性基礎上の梁モデルを採用し、実験結果と比較して応答特性を十分表現できることを確認するとともに、このモデルによって求められる浮体応答が実際の浮体に生じる応答の上限値を代表していることを示した。さらに、このモデルから応答を支配するパラメータを設計パラメータとして抽出した。
以上の検討結果を用いて、同調を回避するよう周波数応答関数の形状に制限を加える条件の下で、重量を最小とし、かつ浮体に生じる応答を許容値範囲内に収める最適化設計法を考案し、実際の最適化を通じて有効性を確認した。
さらに、半潜水式超大型浮体に作用する主要な荷重の一つである風荷重について、この形式では風抗力がかなり大きな割合いを占め、係留系設計上重要であることが試設計から判明した。そこで、この点に注目して、浮体のデッキ、カラム群に作用する風抗力について、臨界レイノルズ数領域における風洞実験を行い、抗力の多段遷移など興味深い特性を明らかにし、抗力算定のための基礎的なデータを求めた。
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