| 研究課題/領域番号 |
21H01547
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 広島大学 |
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研究代表者 |
岩下 英嗣 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (60223393)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | FBG圧力センサー / 非定常圧力 / Added pressure / ランキンパネル法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
波浪中を航走する船舶の耐航性能に関わる研究において、昨今光センシング技術を用いた新しい圧力場の計測法が着目されて来ている。これは、FBG (Fiber Bragg Gratings)を用いて新規に開発された貼付型圧力センサーを用いて、模型に加工を施すことなく数百点規模の圧力を一挙に計測する方法である。本研究ではこの圧力センサーの更なる計測精度の高度化と計測システム全体の構築を図ると共に、面的に計測された圧力場を用いて、既存の各種理論計算法の推定精度の検証を行うことにより波浪中の船舶の推進性能向上に寄与しようとするものである。
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| 研究実績の概要 |
波浪中を航走する船舶の耐航性能に関わる研究において、昨今光センシング技術を用いた新しい圧力場の計測法が着目されて来ている。これは、FBG (Fiber Bragg Gratings)を用いて新規に開発された貼付型圧力センサーを用いて、模型に加工を施すことなく数百点規模の圧力を一挙に計測する方法である。本研究はこの圧力センサーの更なる計測精度の高度化と計測システム全体の構築を図ることにより波浪中の船舶の推進性能向上に寄与しようとするものである。
本研究は、①FBG圧力センサーによる波浪中を航走する船舶に作用する非定常圧力の面分布計測データの構築、②簡易結合法に基づく耐航性能の3次元理論推定法に改良を施した新規計算法の開発、③非定常圧力の面分布計測データを用いた既存の理論推定法のベンチマークテスト、の3つの項目に分けて遂行している。
これまでに、まず①に関連して、温度干渉影響を低減できるFBG圧力センサとしてver.7を新たに製作し、模型実験により従来よりもばらつきの小さい計測値を得ることができるようになった。加えて、船側波形の計測法として画像解析を用いた方法を試み、その有効性を確認している。こうして得られた計測圧力データからadded pressure分布を算出し、船首近傍の定常波面の上下領域が抵抗増加において支配的であることを、計測データを用いて世界で初めて確認している。次に②と③に関しては、定常流場の非定常流場への影響を表す通称m-termと呼ばれる項の数値計算精度を、吹き出し分布法を2回用いて計算する方法、およびスプライン数値微分法により大幅に向上できることを確認している。これにより運動の同調点近傍での理論計算と実験結果が非常に良好に一致するようになった。以上で得られた結果は英文雑誌に発表すると共に、計測データも公開して世界中の研究者が使用できるようにしている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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