| 研究課題/領域番号 |
17H01357
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
船舶海洋工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
柏木 正 大阪大学, 工学研究科, 教授 (00161026)
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| 研究分担者 |
岩下 英嗣 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (60223393)
胡 長洪 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20274532)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
41,470千円 (直接経費: 31,900千円、間接経費: 9,570千円)
2020年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2019年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2018年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2017年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
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| キーワード | 船舶耐航性能 / 船体表面圧力分布 / 圧力増加分布 / 抵抗増加 / 波浪中操縦運動 / 波浪荷重 / 縦曲げモーメント / 流体・構造連成 / 船舶耐航性 / ランキンパネル法 / 非定常圧力分布 / 波浪荷重分布 / 波浪中操縦性能 / 数値流体力学 / 非線形流体力 / 波浪定常流体力 / 耐航・操縦性能 / 耐航性能 / 波浪中抵抗増加 / 操縦性能 / 流体構造連成解析 / 実用計算法 / 流体構造連成 |
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| 研究成果の概要 |
波浪中での船舶耐航・操縦性能に関する次世代実用計算法を開発・検証するために、約340個のFBG圧力センサを用いて船体表面上での波浪中非定常圧力分布の計測を世界で初めて実施した。それによって、細長船理論、ランキンパネル法、CFD手法による計算精度を比較検討するとともに、波浪中での圧力増加を実験的に求め、抵抗増加分布特性を明らかにした。さらに船側波形分布の計測データと同期させることにより、非線形影響を考慮した船体長手方向の波浪荷重分布について論じた。また波浪中による定常流体力を考慮した操縦運動シミュレーション手法を提案し、波浪中旋回航跡における計測値との違いの原因究明とその解決法について論じた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
波浪中での船体表面上非定常圧力分布を知ることは、船体に働く流体力や船体運動を正確に計算するためのベースであり、実海域でのエネルギー効率に優れた船舶の開発に繋がる。その非定常圧力分布の計測を約340個の光ファイバー超小型圧力センサを用いて世界で初めて成し遂げた。それによって波浪中抵抗増加や非線形波浪荷重の空間分布特性について幾つかの新しい知見を得たが、それらは波浪中で抵抗の少ない安全・安心な船舶の設計に繋がる。さらに波浪中での船舶の操縦運動をより正確に推定できる手法を提案・検討したが、その成果は波浪中での船の制御方法や航行に必要なエンジンの最低出力を知ることに繋がる。
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