| 研究課題/領域番号 |
22K14429
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
金平 大河 京都大学, 防災研究所, 特定研究員 (50880019)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | 砕波 / 多方向波浪場 / 粒子法 / 数値シミュレーション / 海洋巨大波 / SPH法 / 多方向波 / 破波指標 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
船舶が頻繁に往来する沖合は，人類の欠かせない経済活動の場であり，これら経済活動のさらなる発展には，海洋構造物にとって危険な海洋巨大波 の実態解明が不可欠である．しかしながら，その突発性故，海洋巨大波に対する設計指針は十分に確立されておらず，人命にかかわる海難事故は後を絶たない．
このような社会的背景の下，本課題では，粒子法を用いた数値シミュレーション技術を用い，海洋巨大波の発達過程，波形などの幾何学的情報，破波形態，最大外力の推定など，海洋巨大波の実態解明に挑む．
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| 研究成果の概要 |
船舶が頻繁に往来する沖合は、海洋エネルギーの賦存量が多く経済活動に不可欠な場所である。経済活動のさらなる発展には、沖合の多方向波浪場における海洋巨大波の砕波指標確立や最大波力推定手法の確立が求められる。
本研究では、2方向波群における破波現象の空間波形等を実験的に取得。多方向波浪場における海洋巨大波の数値モデルとの精度検証が可能となった。また、広領域の波浪場を解くポテンシャル計算モデルと、狭領域の非線形砕波現象を解く粒子法とのカップリングモデルを開発．計算負荷を低減し３次元空間での最大波力推定が可能となった。一方で、多方向波浪場における双方向カップリングは今後の課題となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
海洋エネルギーの賦存量が多く経済活動に不可欠な場所である沖合の経済的利用が難しいのは、多方向波浪場において出現する海洋巨大波の最大波力推定手法が未確立なためだ。本研究では多方向波群における破波現象の高密度情報を実験的に取得。これにより、従来の一方向波浪場のみならず、多方向波浪場における数値計算モデルとの精度検証が可能となった。さらに、計算負荷を低減した数値計算モデルを開発し、３次元空間における海洋巨大波の最大波力推定が可能となった。今後、開発した数値計算技術によって、多方向波浪場における海洋巨大波の物理諸量の詳細が明らかになり、沖合の経済活動域の拡大に繋がると考えられる。
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