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数理シミュレーションとそのUQを考慮した流体・構造・生産一貫設計法の基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K06975
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
研究機関国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所

研究代表者

一ノ瀬 康雄  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 (00550021)

研究分担者 田原 裕介  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 (10264805)
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)
松尾 宏平  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 (00399528)
藤本 修平  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 (80586686)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード船型開発 / フロントローディング / 多目的最適化 / 船型データベース / UQ / プロントローディング / 船舶工学
研究成果の概要

本研究では実海域データに基づく新しい設計スキームによる平水中性能・波浪中性能・構造強度の一貫設計システムを提案した.また設計のフロントローディングを実現する平水中性能・生産性の一貫評価システムおよび船体船尾形状の構造部材配置を考慮しながら載貨容積と流体性能とを多目的最適化する設計システムのプロトタイプを作成し,バルクキャリアの試設計によりこれらのシステムの有効性を示した.この結果から提案した学際的な多目的最適化を行う一貫設計手法が設計の効率化だけではなく,設計技術の伝承また顧客満足度の向上にもつながることが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年地球温暖化対策の観点から船舶の大幅な性能向上が求められている.船型設計はこれまで推進性能設計,構造設計,生産設計をシーケンスとして単目的に最適設計するにとどまり,多目的最適設計による設計・生産現場の改善効果およびその課題が不明であった.本研究では実海域データを考慮した多目的最適化問題として新しい船型設計手法を提案/検討した.その結果,設計空間の可視化によるベテラン設計者の暗黙知の形式知化,これらの設計情報による高度な顧客への技術提案の可能性,また不具合による戻り設計の低減効果を検証できた.これらの成果は船型学をさらに発展させるものでその学術的な意義は大きい.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 船型設計のフロントローディングによる全体最適設計2020

    • 著者名/発表者名
      一ノ瀬 康雄,藤本 修平,松尾 宏平,高見 朋希,金子 杏実
    • 雑誌名

      海上技術安全研究所報告

      巻: 19-4 ページ: 467-472

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 船舶の総合性能評価にむけたCFD技術開発2020

    • 著者名/発表者名
      大橋 訓英,小林 寛,坂本 信晶,一ノ瀬 康雄,日野 孝則,廣田 匡俊
    • 雑誌名

      海上技術安全研究所報告

      巻: 20-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Fast Stern Wake Prediction Method Utilizing Convolutional Neural Network2020

    • 著者名/発表者名
      Ichinose, Y., Taniguchi, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 39th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study of Multi-objective Optimization for Propulsion Performance and Cargo Capacity2019

    • 著者名/発表者名
      Ichinose, Y., Tahara, Y., Takami, T., Kaneko, A., Masui, T., Arai, D.
    • 雑誌名

      Proceedings of Practical Design of Ships and Other Floating Structure 2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Fatigue Damage Assessment Based on Actual Sea State Estimated from On-board Monitored Data2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Takami, Masayoshi Oka, Yasuo Ichinose, Azumi Kaneko, Yusuke Tahara, Daisuke Arai, Takayoshi Masui, Naoki Mizutani
    • 学会等名
      International Maritime Conference on Design for Safety
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation Based Global Design Concept and Local Geometry Optimization for Ship Design Considering Propulsive Performance in Actual Seas and Fatigue Damage Evaluation by Using Global Oceanographic Model and Onboard Monitored Data2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tahara, Yasuo Ichinose, Tomoki Takami, Azumi Kaneko
    • 学会等名
      Symposium on Naval Hydrodynamics(SNH)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 船首バルブ部の推進性能と生産性との一貫評価システムの 試設計とその有効性評価2017

    • 著者名/発表者名
      一ノ瀬康雄、藤本修平、田原裕介、松尾宏平
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 実運航海象を考慮した構造・推進・波浪中性能一貫評価と 船型最適化への応用について2017

    • 著者名/発表者名
      高見朋希、一ノ瀬康雄、金子杏実、岡正義、田原裕介、新井大介、益井崇好、水谷直樹
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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