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波と流れの複合作用を受ける大型浮体式海洋構造物の流力弾性挙動と係留力の予測

研究課題

研究課題/領域番号 12450223
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関名古屋大学

研究代表者

松井 徹哉  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70023083)

研究分担者 加藤 賢治  豊田工業高等専門学校, 教授 (80043206)
山口 征邦  名古屋大学, 工学研究科, 助手 (40283395)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2001年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2000年度: 10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
キーワード超大型浮体式構造物 / 波 / 流れ / 流体力 / 運動応答 / 弾性応答 / 係留力 / 前進速度 / 浮体式海洋構造物
研究概要

本研究では,大型浮体式海洋構造物の波と流れの複合作用下における流体・弾性体連成挙動の解析法の確立を目的として,理論解析プログラムの開発と水槽模型実験による検証を行った。主な研究成果は以下の通りである。
1.波と流れの複合作用を受ける大型浮体式構造物の流力弾性応答を,低流速近似摂動理論に基づき予測する理論を展開し,グリーン関数法を用いてこれを評価するための数値解析プログラムを開発した。本手法は,波と流れが存在する場合のポテンシャル流れ理論の支配方程式を流速に比例するパラメーターについて摂動展開し,流速の2次項を省略することによって,波と流れが共存する場合の流力弾性解析を流れがない場合のグリーン関数を核関数とする積分方程式の解に帰着させる極めて効率的な解析法である。また曳航方向と逆向きに流れを作用させれば,波浪中を曳航される浮体にも対応させることができる。
2.上記の理論を適用し,波と流れの複合作用を受ける大型浮体構造物の流力弾性応答の半解析解を導出した。本解は3次元任意形状解析プログラムの妥当性や精度を検証する際のベンチマークとなりうるものである。
3.上記の数値解析プログラムを使用し,波浪中を曳航される円板状浮体構造物ユニットの流力弾性応答の数値解析を行い、波浪中を曳航される浮体の流力弾性応答は曳航速度の影響を顕著に受けること,その影響は波と流れの相互干渉により生じるものでドプラー効果だけでは説明し得ないことなどの知見を得た。
4.大型浮体構造物の縮小模型を製作し,規則波中における浮体の弾性応答(変位,歪)の計測実験を行った。実験の結果は本研究で開発した波浪応答解析プログラムによる解析結果と概ね良い一致を示し,解析法の妥当性が確認された。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] 羅 鎔浩: "端板の付設による大型弾性浮体の波浪応答制御に関する模型実験"構造工学論文集. 47B. 69-74 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松井徹哉: "波と流れの複合作用を受ける大型平板状浮体の流力弾性応答-低流速・浅喫水近似摂動理論-"日本建築学会大会学術講演梗概集. A-2. 255-256 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松井徹哉: "波と流れの複合作用を受ける大型平板状浮体の流力弾性応答-円板状浮体への適用-"日本建築学会大会学術講演梗概集. A-2. 331-332 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MAISUI Tetsuya: "Hydroelastic Behavior of a Floating Circular Plate Advancing in Waves"Proc. of the 13th Inter. Offshore and Polar Eng. Conf., Honolulu, Hawaii. (in press). 8 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松井徹哉: "波浪中を曳航される弾性円板状浮体の流力弾性応答"日本建築学会大会学術講演梗概集. (印刷中). 2 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] RHA Yongho, MATSUI Tetsuya, YAMAGUCHI Masakuni, and OKADA Kazuo: "Model Tests on Wave-induced Response Control of a Huge Mat-like Floating Structure with Submerged Edge Plates"Journal of Structural Engineering, Architectural Institute of Japan. Vol.47B. 69-74 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MATSUI Tetsuya: "Hydroelastic Response of a Huge Mat-like Floating Structure in Waves and Current-Slow Current and Shallow Draft Approximation Theory-"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting,Architectural Institute of Japan. A-2. 255-256 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MATSUI Tetsuya: "Hydroelastic Response of a Huge Mat-like Floating Structure in Waves and Current-Application to Circular Plates-"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan. A-2. 331-332 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MATSUI Tetsuya: "Hydroelastic Behavior of a Floating Circular Plate Advancing in Waves"Proceedings of the 13th International Offshore and Polar Engineering Conference, Honolulu, Hawaii, USA. (in press). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MATSUI Tetsuya: "Hydroelastic Behavior of a Floating Circular Plate Advancing in Waves"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan/. A-2(in press). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松井徹哉: "波と流れの複合作用を受ける大型平板状浮体の流力弾性応答-円板状浮体への適用-"日本建築学会大会学術講演梗概集. A-2. 331-332 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsui: "Hydroelastic Behavior of a Floating Circular Plate Advancing in Waves"Proc. of the 13th Inter. Offshore and Polar Eng. Conf., Honolulu, Hawaii. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 松井徹哉: "波と流れの複合作用を受ける大型平板状浮体の流力弾性応答 -低流速・浅喫水近似摂動理論-"日本建築学会大会学術講演梗概集. A-2. 255-256 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 羅鎔浩,松井徹哉 ほか: "端板の付設による大型弾性浮体の波浪応答制御に関する模型実験"構造工学論文集. Vol.47B(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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