| 研究課題/領域番号 |
17K14890
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
船舶海洋工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
長谷川 賢太 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 (20772130)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 極地工学 / 海氷 / 小氷盤群 / 氷荷重 / 氷板破壊 |
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| 研究成果の概要 |
氷海域における掘削の実績もあるモノコラムハル型構造物に作用する全体氷荷重について、多数の氷盤干渉および氷盤の破壊を考慮した数値シミュレーションを開発した。物理エンジンを用いた3次元個別要素法により多数の氷盤干渉を取り扱い、単純化したポテンシャル流れを仮定して個々の氷盤モデルに流体力を与えた。氷盤破壊は剛体要素を拘束し、氷盤強度から算出した閾値を上回った場合に要素間の拘束を解放させることで表現した。そして、過去に所属機関で実施した氷海水槽試験を再現したシミュレーションを実施した。その結果、当該手法により実験結果と同程度の妥当な氷荷重が得られ、構造物まわりの氷盤挙動も再現しているのを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
北極圏において豊富な石油・天然ガス資源の存在が明らかとなり、国内外で関心が高くなっている。しかしながら、北極海域では海氷や氷山による脅威から発見された油ガス田の開発はあまり進んでいない。掘削等に用いられる浮体式構造物はその位置を保持する必要があるため、氷海域での開発にはその周囲で砕氷船が海氷を細かく砕く作業を行うことが一般的に考えられているが、それよって生成された小氷盤群中の構造物に作用する氷荷重の推定技術は十分に確立されていない。本研究により、氷海域で用いられる構造物の安全性・稼働性評価技術の向上、環境保全と両立した持続可能な極海域資源開発の進展に資することが期待される。
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