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超大型浮体式海洋構造物の波浪中における挙動の基礎的理解に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12650907
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 海洋工学
研究機関大阪大学

研究代表者

高木 健  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90183433)

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
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード超大型浮体 / 海洋構造物 / 流力弾性挙動 / 波向線理論 / Parabolic近似 / 海上空港 / マイクロモデル実験 / 弾性平板 / 漂流モーメント / 漂流力 / 境界積分方程式 / WKBJ近似 / 放物近似
研究概要

弾性動揺を波動の伝播として捕らえる計算法を拡張して超大型海洋構造物の波浪中動揺を平面的に伝播する波動として捕らえた場合に得られる境界積分方程式を導き、その性質を調査して超大型海洋構造物の波浪中動揺の基礎的な物理を明らかにした。また、上記積分方程式を実際に解くために数値的技法の調査及び求解の可能性を調査する。これらの結果を踏まえて、WKBJ近似に基づく所謂波向線理論を利用して比較的簡便な計算で超大型海洋構造物の波浪中動揺の弾性挙動を求めることができること、斜め波中に問題になる頂点を通る波向線に沿って振幅が階段状に変化する欠点も、非対称型Parabolic近似により克服できることを理論的に示した。また、角部の挙動および漂流力などの2次の力を求める方程式も導いた。これを波向線理論の計算プログラムに取り入れて改良し、さらに、波下側における反射の影響を取り入れ、他機関において既に行われている実験と比較し数値計算結果がさらに改善されていることを確かめた。
また、2m角の水槽でミニスケール弾性模型実験をおこなった。模型はOHPシートを利用して実機の1/2200スケールの実験を行うことに成功した。実験では弾性変形を既存の超音波式変位計で計測することができたので、非常に廉価にかつ手軽に、しかし、高精度に、既存の施設では為し得なかった極短波長(λ/L=0.08)での弾性模型実験が行えた。この実験による計測値と前述のParabolic近似を取り入れた弾性挙動推定プログラムによる計算値との比較は驚くほど良く一致しており、波長が十分短ければ、超大型浮体の弾性挙動はWKBJ近似で表せることが確認された。

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

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Takagi, K., Yano, W., Nagayasu, M.: "Wave Drift Force and Moment Acting on a Very Large Floating Structure of Arbitrary Geometry"Proceedings of The Twelfth International Offshore and Polar Engineering Conference Kitakyushu, Japan. 1. 358-364 (2002)

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      「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] Takagi, K., Nagayasu, M.: "Simulation of the Hydro-elastic Behavior of a Mat-type Very Large Floating Structure"Proc. of Int. Symposium on Modeling and their Application IA'02, Osaka. 175-180 (2002)

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      「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] Takagi, K., Nagayasu, M., Yano, W.: "Estimation of Hydroelastic Behavior of a Mat-Type Very Large Floating Structure by the Ray Method"Proc. Int. Symposium on Ocean Space Utilization Technology, Tokyo. 68-74 (2003)

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      「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] Takagi, K.: "Hydroelastic response of a very large floating structure in waves -a simple representation by the parabolic approximation"Applied Ocean Research. 24. 175-183 (2002)

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      「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] Takagi, K: "Parabolic Approximation of the Hydro-elastic Behavior of a Very Large Floating Structure in Oblique Waves"Proc. of 16th Int. Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Hiroshima. 1. 153-156 (2001)

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      「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] Takagi, K., Nagayasu, M.: "Hydroelastic Behavior of a Mat-Type Very Large Floating Structure of Arbitrary Geometry"Proc. of Oceans 2002, Honolulu. 2. 1923-1929 (2001)

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      「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] Takagi, K.: "Quarter Plane Problem of a Floating Elastic Plate"J Engineering Mathematics. (submitted).

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      「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] Takagi, K: "A Theoretical Approach to the Slamming Impact Pressure Acting on the VLFS"Int. J. of Offshore and Polar Engineering. Vol.12 No.1. 10-15 (2002)

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      「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] Takagi, K., Kohara, K.: "Application of the Ray-Theory to Hydro-Elastic Behavior of VLFS"Proc. of 10th Int. Offshore and Polar Eng. Conference. 1. 72-77 (2000)

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      「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] 高木 健: "VLFSの波浪中弾性挙動と漂流力に対するWKBJ近似の応用"関西造船協会誌. 第234号. 79-84 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, K.: "Application of WKBJ approximation to Hydro-Elastic Behavior and Drift Force of VLFS"J. of Kansai Soc. of Naval Architects, Japan. Vol.234. 79-84 (2000)

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      「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] Takagi, K. and Kohara, K.: "Application of the Ray-Theory to Hydro-Elastic Behavior of VLFS"Proc. of 10th Int. Offshore and Polar Eng. Conference, Sheattle. 72-77 (2000)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, K.: "Parabolic Approximation of the Hydro-elastic Behavior of a Very Large Floating Structure in Oblique Waves"Proc. of 16th Int. Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Hiroshima. 153-156 (2001)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, K. and Nagayasu, M.: "Hydroelastic Behavior of a Mat-Type Very Large Floating Structure of Arbitrary Geometry"Proc. of Oceans 2001, Honolulu. Vol.2. 1923-1929 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, K., Yano, W. and Nagayasu, M.: "Wave Drift Force and Moment Acting on a Very Large Floating Structure of Arbitrary Geometry"Proceedings of The Twelfth International Offshore and Polar Engineering Conference Kitakyushu, Japan. 358-364 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, K. and Nagayasu, M.: "Simulation of the Hydro-elastic Behavior of a Mat-type Very Large Floating Structure"Proc. of Int. Symposium on Modeling and their Application IA'02, Osaka. 175-180 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, K.: "A Theoretical Approach to the Slamming Impact Pressure Acting on the VLFS"Int. J. of Offshore and Polar Engineering. Vol.12, No.1. 10-15 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, K.: "Hydroelastic response of a very large floating structure in waves - a simple representation by the parabolic approximation"Applied Ocean Research. Vol.24. 175-183 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, K., Nagayasu, M. and Yano, W.: "Estimation of Hydroelastic Behavior of a Mat-Type Very Large Floating Structure by the Ray Method"Proc. Int. Symposium on Ocean Space Utilization Technology, Tokyo. 68-74 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, K.: "Quarter Plane Problem of a Floating Elastic Plate"submitted to the J Engineering Mathematics.

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takagi, K., Yano, W., Nagayasu, M.: "Wave Drift Force and Moment Acting on a Very Large Floating Structure of Arbitrary Geometry"Proceedings of The Twelfth International Offshore and Polar Engineering Conference Kitakyushu, Japan. 1. 358-364 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takagi, K., Nagayasu, M.: "Simulation of the Hydro-elastic Behavior of a Mat-type Very Large Floating Structure"Proc. of Int. Symposium on Modeling and their Application IA'02, Osaka. 175-180 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takagi, K., Nagayasu, M., Yano, W: "Estimation of Hydroelastic Behavior of a Mat-Type Very Large Floating Structure by the Ray Method"Proc. Int. Symposium on Ocean Space Utilization Technology, Tokyo. 68-74 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takagi, K.: "Hydroelastic response of a very large floating structure in waves -a simple representation by the parabolic approximationpp"Applied Ocean Research. 24. 175-183 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takagi, K: "Parablic Approximation of the Hydro-elastic Behavior of a Very Large Floating Structure in Oblique Waves"Proc. of 16th Int. Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Hiroshima. 1. 153-156 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takagi, K., Nagayasu, M.: "Hydroelastic Behavior of a Mat-Type Very Large Floating Structure of Arbitrary Geometry"Proc. of Oceans 2002, Honolulu. 2. 1923-1929 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takagi,K.and Kohara,K.: "Application of the Ray-Theory to Hydro-Elastic Behavior of VLFS"Proc.of 10th Int.Offshore and Polar Eng.Conference. 72-77 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 高木健: "VLFSの波浪中弾性挙動と漂流力に対するWKBJ近似の応用、、第234号"関西造船協会誌. 234. 79-84 (2000)

    • 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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