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次世代浮体式洋上風力発電施設のための設計ツール開発とその検証

研究課題

研究課題/領域番号 19H02364
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関九州大学

研究代表者

宇都宮 智昭  九州大学, 工学研究院, 教授 (10211773)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード洋上風力発電 / 浮体式洋上風車 / 設計ツール / 流力弾性解析 / 空力弾性解析 / スパー型浮体 / 浮体式洋上風力発電
研究開始時の研究の概要

浮体式洋上風力発電は、沿岸から水深が急に深くなるわが国において洋上風力発電を大規模に導入する上で、なくてはならない技術です。10MWを超えるような超大型風車を搭載する次世代浮体式洋上風力発電施設の設計においては、極めて多くの荷重ケースに対する設計計算が必要になりますが、現状でこれに対応できるツールが存在しません。そこで、本研究では、これに対応できる設計ツールを開発することを目的としています。

研究成果の概要

浮体式洋上風車の設計計算においては、多数の設計荷重ケースに対する時刻歴シミュレーション解析が必要となるが、10MWを超えるような長大型風車を搭載する次世代浮体式洋上風力発電施設の設計に対応できる解析ツールが、事実上、存在しないのが現状です。この問題を解決するため、ここでは、ライセンスの制約を受けない形で、マルチボディダイナミクスに基づく浮体式洋上風力発電の荷重解析ソフトウェアの開発とその実機での計測値に基づく検証を行いました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

浮体式洋上風力発電は、沿岸から水深が急に深くなるわが国において洋上風力発電を大規模に導入する上で、なくてはならない技術です。10MWを超えるような超大型風車を搭載する次世代浮体式洋上風力発電施設の設計においては、極めて多くの荷重ケースに対する設計計算が必要になりますが、現状でこれに対応できるツールが存在しません。そこで、本研究では、これに対応できる設計ツールを開発することを目的としています。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うちオープンアクセス 7件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 変動風を考慮したMBDynによる浮体式洋上風車の設計ツール開発2022

    • 著者名/発表者名
      荒木詩乃,宇都宮智昭
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 34 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] MBDynによる浮体式洋上風車の設計ツール開発-流体力解析・係留解析モジュール-2021

    • 著者名/発表者名
      大窪 寿志、松田 知大、宇都宮 智昭
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 32 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 柔軟多体系モデルによる浮体式洋上風力発電施設の応力解析2021

    • 著者名/発表者名
      中島 直也、宇都宮 智昭、武内 崇晃
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 32 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 独立ピッチ制御による浮体式洋上風車のYaw応答抑制に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      西澤 春輝、宇都宮 智昭
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 32 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 浮体式洋上風力発電施設のためのマルチボディダイナミクスソルバーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      寺田啓祐、宇都宮智昭
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 30 ページ: 1-5

    • 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] FEMとマルチボディダイナミクスの結合による浮体式洋上風力発電施設の応力解析2020

    • 著者名/発表者名
      荒木詩乃、宇都宮智昭
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 30 ページ: 1-5

    • 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] 浮体式洋上風車におけるネガティブダンピング抑制のための制御手法に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      山根和樹、宇都宮智昭
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 30 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 変動風を考慮したMBDynによる浮体式洋上風車の設計ツール開発2022

    • 著者名/発表者名
      荒木詩乃,宇都宮智昭
    • 学会等名
      令和4年度日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MBDynによる浮体式洋上風車の設計ツール開発-流体力解析・係留解析モジュール-2021

    • 著者名/発表者名
      大窪 寿志、松田 知大、宇都宮 智昭
    • 学会等名
      令和3年日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 柔軟多体系モデルによる浮体式洋上風力発電施設の応力解析2021

    • 著者名/発表者名
      中島 直也、宇都宮 智昭、武内 崇晃
    • 学会等名
      令和3年日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 独立ピッチ制御による浮体式洋上風車のYaw応答抑制に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      西澤 春輝、宇都宮 智昭
    • 学会等名
      令和3年日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 浮体式洋上風力発電施設のためのマルチボディダイナミクスソルバーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      寺田啓祐、宇都宮智昭
    • 学会等名
      令和2年日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] FEMとマルチボディダイナミクスの結合による浮体式洋上風力発電施設の応力解析2020

    • 著者名/発表者名
      荒木詩乃、宇都宮智昭
    • 学会等名
      令和2年日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 浮体式洋上風車におけるネガティブダンピング抑制のための制御手法に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      山根和樹、宇都宮智昭
    • 学会等名
      令和2年日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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