| 研究課題/領域番号 |
20K14966
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
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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 |
河村 昂軌 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 主任研究員 (80757724)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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| キーワード | 損傷時復原性 / 浸水シミュレーション / 粒子法 / GPGPU / 有限体積法 / MPS法 / 傷時復原性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
損傷浸水事故発生時における客船の安全帰港シミュレーション手法を開発する。多数の乗客を有する旅客船は損傷事故時においても自力航行にて安全に帰港することが求められる。しかしながら様々な損傷事故シナリオ、海象を考慮した客船の操縦・波浪中運動シミュレーション手法はまだ確立されていない。本研究においては浸水、船内滞留水、波浪などによる流体力を二つの数値計算手法によって求め、カップリングを行うことで損傷時における船舶の運動予測を可能とし、安全帰港時における損傷と安全性の関係を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
損傷浸水事故発生時における客船の安全帰港シミュレーション手法の開発に向けて以下の検討を行った。
・粒子法の計算コードに2次元スライスグリッドによる領域分割手法と計算時間ベースの動的負荷分散手法を導入し、64台のGPUを用いて50％程度の並列効率を保つことを達成した。・損傷船の生存率を評価するために、部分的に水が充填されたタンクを持つ浮体の運動をシミュレーションする連携計算手法を開発した。本手法は、粒子法の一つであるMPS法とRANSを用いた有限体積法をP2Pのファイル交換により連携し、各離散化手法の利点を保持するものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多数の乗客を有する客船は、浸水事故発生時においても一定レベルに被害を抑え、安全に帰港することが求められる。様々な事故シナリオにおける安全対策を検討する際に、船体の運動性能や操縦性能が必要となるが、数値シミュレーションによる検討は有力であると考えられる。本研究ではこれに資する計算手法として、部分的に水が充填されたタンクを持つ浮体の運動をシミュレーションする連携計算手法を開発した。本手法の学術的意義として、現実的な計算時間に抑えつつ、各離散化手法の利点を保持するところにある。
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