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巻き癖・遊び・捻りを考慮したテザーケーブル解析法とROVの運動推定法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06903
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関大阪大学

研究代表者

鈴木 博善  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00252601)

研究協力者 井上 朝哉  
友辺 裕人  
桑野 麻子  
長井 伊岐  
奥田 耀介  
山添 愛  
大田 豊  
渡邊 佳孝  
Htun Thznt Zin  
石渡 隼也  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードテザーケーブル / 非線形性 / 異方性 / 初期変形 / ANCF / CFD / 流体力微係数 / 運動方程式 / ANC法(ANCF) / 巻き癖 / 捻り / 流力性能 / 海洋探査機器 / ANC法 / ROV
研究成果の概要

本研究では、テザーケーブルの運動推定法の高度化のため、巻き癖、遊び、捻りを考慮できるケーブルの運動推定法の構築、および、オープンフレーム型の水中探査機のCFDによる流体力微係数推定精度の確認、向上を目的として研究を行った。
ケーブル運動推定に関しては、ANCFというFEMの一種をベースとし、計算プログラムに巻き癖、遊び、捻りの影響を導入した。結局、これらは、初期変位、ケーブルの材料特性である異方性および非線形性であったが、曲げ剛性を物理的に正しく変化させることにより、ANCFに、組み込むことができた。
一方、オープンフレーム型の水中探査機の運動推定は、なお、工夫の余地があることもわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた成果を、テザーケーブルを有する水中探査機の運動推定に適用することにより、より正確な運動の予測が可能となる。これは、より高精度な水中探査機の運動シミュレータの構築を目指すことが可能になる。このようなシミュレータがあれば、水中探査機のオペレータの訓練にも用いることができるであろうから、今後我が国で盛んに行われるであろう、海底の鉱物資源開発であるとか、地震発生域の海底調査等か促進される可能性がある。さらに、水中探査機の設計時に本研究の成果を援用すれば、水中探査機が目的に相応しい運動が出来るかを事前に検討できるから、水中探査機の開発にも有用である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件)

  • [雑誌論文] Numerical Study on Estimation of Hydrodynamic Performance for Open-Frame Underwater Vehicle using CFD2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Suzuki, Yoshiki Nagai, Yosuke Okuda, Yutaka Ohta, Yoshitaka Watanabe, Toshio Iseki
    • 雑誌名

      Proceedings of the Twenty-eighth (2018) International Ocean and Polar Engineering Conference

      巻: 2 ページ: 432-438

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Motion Analysis of ROV Applying ANCF to Tether Cable Considering its Mechanical Property2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Suzuki,Hiroto Tomobe, Asako Kuwano, Thant Zin Htun
    • 雑誌名

      Proceedings of the Twenty-eighth (2018) International Ocean and Polar Engineering Conference

      巻: 2 ページ: 365-372

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of the Motion of ROV Applying ANC Method to the Motion of Tether Cable2017

    • 著者名/発表者名
      HIROYOSHI SUZUKI, Hiroto Tomobe, Kazuhiro Takasu, Asako Kuwano, TOMOYA INOUE, JUNYA ISHIWATA
    • 雑誌名

      Proceedings of the Twenty-seventh (2017) International Ocean and Polar Engineering Conference

      巻: 3 ページ: 446-453

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ANCFによるテザーケーブルの水中挙動解析とこれを用いたROVの運動解析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木博善, 桑野麻子, 友辺裕人, 井上 朝哉
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 23 ページ: 519-524

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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