| 研究課題/領域番号 |
17K06968
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 工学院大学 |
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研究代表者 |
金野 祥久 工学院大学, 工学部, 教授 (60322070)
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| 研究分担者 |
北澤 大輔 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30345128)
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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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 氷荷重 / 耐氷船 / 衝突 / 流体力 / 氷山片 / 氷塊 / 氷海工学 / 氷海船舶 / 極地工学 / 北極航路 / 運動解析 / 模擬氷 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は夏季の北極海航路で単独氷塊との衝突を想定した航行安全性評価方法の提案を目指す。模型実験で衝突前後の氷塊の運動エネルギー変化を調べるとともに数値解析技術を構築してこれを実現する。
水槽試験において船体と模擬氷塊とを衝突させ氷塊運動を調査した結果、衝突後の模擬氷は並進の運動エネルギーがほとんどの割合を占め、回転のエネルギーは非常に小さい。また円柱型に比べ立方体型では回転エネルギーが急増加後、速やかに減少する。
数値流体解析ソフトウェアによる衝突の数値解析と、エネルギー消費量から船体氷荷重を見積もる手法とを組み合わせることにより、限定された条件ではあるが船舶の安全航行速度を評価した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
氷海航行時の安全性評価の歴史は長いが、歴史的な経緯から結氷した海で砕氷船が平坦氷を割り進むような氷の多い状況を想定した研究が多く、極海コードの安全性評価もこれに基づいている。近年急速に進んだ海氷減少に対応しているとは言い難く、特に夏期の氷が少ない海域の航行は想定していない。本研究は目視や船舶レーダーでの発見が困難な氷山片と船舶との衝突を視野に、この状況の現象解明を試みており、北極航路の現状に一石を投じるものである。また船舶と氷塊との衝突時に並進運動成分が卓越することは報告例が乏しく、回転の減衰を数値解析に取り入れる手法が議論となっていたので、この意味でも意義がある。
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