| 研究課題/領域番号 |
22K04556
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 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 |
渡邊 充史 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 (20713788)
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| 研究分担者 |
齊藤 昌勝 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 (80359124)
石田 圭 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 (60636827)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 係留 / 模型試験 / リアルタイムハイブリッドシミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
係留ライン等が取り付けられた浮体式洋上風車等を対象とした水槽模型試験では、水槽の面積、水深の制約により係留系の模擬に物理的制限が課せられる。この問題に対してシミュレーション上の係留系モデルと物理空間上の浮体モデルを実時間でリンクさせるリアルタイムハイブリッドシミュレーションを用いた手法に関する研究が実施されている。
本研究では同法の性能評価モデルの構築と、試験法の高度化に関する研究を実施する。前者については浮体とアクチュエータの応答モデルを状態空間モデルを用いて再現し、係留系モデルと組み合わせる事により構築する。後者については係留系から浮体に与えられる力の自由度を増やす事により高度化を図る。
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| 研究実績の概要 |
今年度は浮体の平面運動（Surge/Sway）を対象として性能評価モデルの構築、実験システムの設計を実施した。今年度の基金は主に上記の研究を遂行するためのソフトウェアの購入、次年度の実験に向けての計測機器の試作に当てられた。
平面運動を対象とした性能評価モデルの構築について先行研究を参考としながらスパー型の運動モデルを状態空間モデルの形にて製作した。併せて係留力から各アクチュエータが発生させる荷重を求める係留力分配アルゴリズムについても製作した。運動モデルはリアルタイムにて係留力計算プログラム間と値のやり取りを行う必要があるため、UDP通信を想定した通信プログラムを作成し、上記モデル内に実装した。
実験システムの設計では性能評価モデルの製作と同時進行にて実施した。想定される係留力を制御可能とするDCモータ、ギアヘッド、コントローラ、エンコーダを選定した。また、上記各部材を配置するための設置治具等を設計した。実験ではアクチュエータに接続されたワイヤーに作用している張力を計測し制御系へとフィードバックさせる。そのため、小型・軽量・防水のリングゲージ式張力計について試作を実施した。試作では筐体の材質をステンレス、真鍮と2種類に分け、更に板厚、ゲージ枚数についても数種類に分けて試作した。試作結果を基に次年度、実験に用いる張力計について調達する予定である。また次年度は、上記実験システムでスパー型模型を用いた実験が可能かどうか性能評価モデルにて確認し、適宜修正を掛けながら実際に実験する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
験システムの設計作業に予想より時間が掛かる事が見込まれたため、性能評価モデルの構築と同時並行にて実施した。このため、性能評価モデルでの実験システムの検証は次年度に行う事とした。しかしながら予定していた性能評価モデルの構築、実験システムの設計は順調に進んだ。
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| 今後の研究の推進方策 |
性能評価モデルを用いた実験システムの検証を早期に実施し、結果を実験システムの設計に反映させる事により、より確実な実験システムを構築し、実験に移行出来るようにする。
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