| 研究課題/領域番号 |
17H03488
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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 |
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 |
飯島 一博 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50302758)
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| 研究分担者 |
藤久保 昌彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30156848)
馬 沖 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (30773197)
高見 朋希 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (50586683)
辰巳 晃 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60736487)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
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| キーワード | 構造信頼性 / 船体荷重 / FORM / 複合荷重 / 代理モデル / モンテカルロシミュレーション / 設計波 / 流力弾性 / モンテカルロ法 / 不確実性 / 浮体構造 / 連成解析 / CFD-FEA / 低次元化モデル / 船体構造 / 局部応答 / 模型実験 / 極値 / 信頼性解析 / 衝撃荷重 / 局部曲げ / 設計不規則波 / 極値確率分布 / 位相差 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、船体桁の縦曲げと船体二重底の局所的な曲げ変形の組み合わせのように、複合荷重が作用する場合の船体の総合的な構造安全性評価を行った。まず位相差を含めた複合荷重を厳密に評価できるシミュレーション手法として、CFD(数値流体力学)とFEM(有限要素法)を組み合わせた手法の開発を行い、複合荷重ならびにその船体応答の評価が可能であることを示した。また、同手法に代理モデルを組み合わせ、FORM(一次信頼性手法)ことで弾性振動成分を含む不規則波中の極値分布を求めた。結果は水槽試験によって結果検証した。また、極値分布を求める際に用いたFORMを再度用いることで複合荷重下の構造信頼性評価を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年のコンテナ船の折損事故の要因に、船体縦曲げ荷重と二重底曲げの複合荷重、また船体波浪中弾性振動との重畳による複合荷重が挙げられる。本研究では、第一原理に基づく流体力学的手法と構造力学的手法を組み合わせて、位相差を含めて厳密に考慮できる手法を開発した。同手法を、複合荷重が再現できる縮尺模型を用いた試験水槽で確認した。さらに、不規則波中のランダムな極限事象について、時間が掛かる同手法の代わりに同じ精度を有する簡易モデルで代理させ（代理モデル）、信頼性手法を組み合わせた新しい安全性評価手法を開発した。いずれも複合荷重下の船体応答について、従来では得られなかった最先端の知見を与えるものである。
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