実海域航行性能に関する多目的ロバスト船型最適化手法を導入したＳＢＤシステムの開発

• 研究課題/領域番号: 24360363
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 独立行政法人海上技術安全研究所
• 研究代表者: 田原 裕介 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (10264805)
• 研究分担者: 小林 寛 国立研究開発法人海上技術安全研究所, CFD研究グループ, 主任研究員 (20361503)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2012年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
• キーワード: 実海域性能 / 船型ＳＢＤシステム / ロバスト最適化 / 計算流体力学 / 非線形多目的最適化 / 高効率並列計算 / ＣＡＤ援用形状変形法 / ＲＡＮＳ方程式法 / 船型SBD / 非線形最適化

研究成果の概要

本研究の目的は，これまでの研究で構築した船型最適化手法プロトタイプの個々の要素技術を最新CFD技術の導入や確率的最適化理論の導入によって更に高度化し，実海域航行性能に関する多目的ロバスト船型最適化設計に適用できるレベルへ高めるとともに，我国の造船設計に最も適合したCAD のインターフェースも考慮した高度SBD 手法を構築し，我国の設計現場で即導入できる次世代型高度設計ツールを構築することである．３カ年におよぶ本研究の所期の目標は全て達成され，構築されたSBDシステムの有効性が十分確認できたと共に，学術的・実用的見地においても，国際的に高レベルな研究成果を得ることができたと考えている．

研究成果

• [雑誌論文] CFD-Based Hull Form / Appendage Optimization by Using Deterministic and Stochastic Optimization Theory (2015)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y.
  • 雑誌名: 12th International Marine Design Conference 巻: 1
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Prediction of Wave-induced Surge force Using Overset Grid RaNS Solver (2015)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, H., Yoneda, S., Tahara, Y., Kobayashi, E.
  • 雑誌名: Proc. 12th International Conference on the Stability of Ships and Ocean Vehicles 巻: 1
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Initial evaluation of CFD based maneuverability prediction method by using overset grid technique (2014)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y., Shingo, S., Kanai, A.
  • 雑誌名: Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers 巻: 18 ページ: 237-238
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of a fluid-structure coupled analysis method about the sailing system - Part 2 - (2014)
  • 著者名/発表者名: Takami, T., Fujimoto, S., Tahara, Y., Takimoto, T.
  • 雑誌名: Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers 巻: 18 ページ: 601-602
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CFD-Based Multiobjective Stochastic Optimization of a Waterjet Propelled High Speed Ship (2014)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y., Diez, M., Volpi, S., Chen, X., Campana, E., Stern, F.
  • 雑誌名: Proc. 30th Symposium on Naval Hydrodynamics 巻: 1
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Fundamental study of Ship Behavior under Tsunami Attack by Using Overset Grid System RaNS Equation Method (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoneda, S., Kobayashi, E., Tahara, Y., Hashimoto, H.
  • 雑誌名: Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers 巻: 19 ページ: 557-559
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CFD-Based Multiobjective Robust Design Optimization of a Waterjet Propelled High Speed Ship - Final Stage Optimization - (2014)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y.
  • 雑誌名: Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers 巻: 19 ページ: 355-358
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simulation Based Design Method for High Speed Catamaran Design by Using Overset Grid CFD and Nonlinear Stochastic Optimization Theory (2014)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y.
  • 雑誌名: Proc. 28th CFD Symposium 巻: 1
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CFD Based Optimal Design Method for Energy Saving Devices by Using Overset Grid Technique and Nonlinear Optimization Theory (2013)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y., Kanai, A., Shingo, S.
  • 雑誌名: Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers 巻: 16 ページ: 385-388
  • NAID: 130006417695
• [雑誌論文] Simulation based design optimization of waterjet propelled Delft catamaran (2013)
  • 著者名/発表者名: Kandasamy, M., Peri, D., Tahara, Y., Wilson, W., Miozzi, M., Georgiev, S., Milanov, E., Campana, EF., Stern, F.
  • 雑誌名: International Shipbuilding Progress 巻: 60 ページ: 277-308
  • 査読あり
• [雑誌論文] CFD Based Optimal Design Method for Energy Saving Devices by Using Overset Grid Technique and Nonlinear Optimization Theory- With Main Focus on Evaluation of Optimization Results - (2013)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y., Shingo, S., Kanai, A.
  • 雑誌名: Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers 巻: 17 ページ: 353-356
  • NAID: 40020073048
• [雑誌論文] Development of hull shape design procedure by automatic shape deformation and discretized SQP optimization method (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanai, A., Tahara, Y.
  • 雑誌名: Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers 巻: 17 ページ: 349-352
  • NAID: 40020073036
• [雑誌論文] Development of a fluid-structure coupled analysis method about the sailing system (2013)
  • 著者名/発表者名: Takami, T., Takimoto, T., Tanaka, Y., Tahara, Y., Kawakita, C., Takeda, S.
  • 雑誌名: Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers 巻: 17 ページ: 57-60
• [雑誌論文] CFD-Based Multiobjective Robust Design Optimization of Delft Catamaran (2013)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y., Kobayashi, H.
  • 雑誌名: Proc. 12th International Conference on Fast Sea Transportation 巻: 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] 重合格子技術と非線形最適化理論を導入したCFD援用最適形状設計法 ― 決定論型最適化手法およびロバストデザイン型 最適化手法の導入 ― (2013)
  • 著者名/発表者名: 田原裕介
  • 雑誌名: 第 27回数値流体力学シンポジウム講演会論文集 巻: 1
• [雑誌論文] A basic Study on Estimation of Hydrodynamic Forces Acting on a Ship Hull under Harbour Manoeuvre by CFD (2012)
  • 著者名/発表者名: Kimura, Y., Kobayashi, E., Tahara, Y., Koshimura, S.
  • 雑誌名: Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers 巻: 14 ページ: 71-72
• [雑誌論文] CFD-Based Multiobjectjjve Stochastic Optimization of Waterjet Propelled High Speed Ships (2012)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y., Kandasamy, M., Peri, P., Campana, E., Stern, E.
  • 雑誌名: Proc. 29th Symposium on Naval Hydrodynamics, Gothenburg, Sweden 巻: 1(CD ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation Based Design with Variable Physics Modeling and Experimental Verification of a Water-Jet propelled Catamaran (2012)
  • 著者名/発表者名: Peri, D., Diez, M., Kandasamy, M., Tahara, Y., Miozzi, M., Campana, EF, Stern, F.
  • 雑誌名: Proc. 29th Symposium on Naval Hydrodynamics, Gothenburg, Sweden 巻: 1(CD ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uncertainty Quantification of Delft Catamaran Added Resistance and Motions for Variable Regular and Irregular Head Waves and Geometry (2012)
  • 著者名/発表者名: He, W., Diez, M., Peri, D., Campana, E., Tahara, Y.,
  • 雑誌名: Proc. 29th Symposium on Naval Hydrodynamics, Gothenburg, Sweden 巻: 1(CD ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grid dependence of an overset grid method for flows around a ship with a rudder (2012)
  • 著者名/発表者名: Umezaki, T., Kodama, Y, Tahara, Y., Ohashi, K., Kobayashi, H, Hirata, N.
  • 雑誌名: Conferernce Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers 巻: 15 ページ: 235-237
• [雑誌論文] Numerical simulation of a flow around a ship with a rudder using overset grid method (2012)
  • 著者名/発表者名: Umezaki, T., Kodama, Y., Tahara, Y., Ohashi, K., Kobayashi, H., Hirata, N.
  • 雑誌名: Proc. 26rd CFD Symposium, The Japan Society of Fluid Mechanics 巻: 1(CD ROM)
• [雑誌論文] CFD-Based Multi-Objective Robust Design Optimization of a Waterjet Propelled High Speed Ship (2012)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y.
  • 雑誌名: Proc.10th Symposium on Optimization, Japan Society of Mechanical Engineers 巻: 1(CD ROM)
• [学会発表] 構造格子／重合格子法における局所高解像化手法について (2015)
  • 著者名/発表者名: 田原裕介
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会・推進性能委員会
  • 発表場所: 横須賀市立勤労福祉会館
  • 年月日: 2015-01-22
• [学会発表] CFD-Based Multiobjective Stochastic Optimization of a Waterjet Propelled High Speed Ship (2014)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y.
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会・推進性能委員会
  • 発表場所: 呉市福祉会館
  • 年月日: 2014-10-09
• [学会発表] 実海域航行性能に関する多目的ロバスト船型最適化手法を導入したＳＢＤシステムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田原裕介,小林寛
  • 学会等名: 平成26年度 海上技術安全研究所研究発表会
  • 発表場所: 東京都・三鷹市・海上技術安全研究所
  • 年月日: 2014-06-24
• [学会発表] 実験値との比較等による重合格子法GTV.1の精度確認について (2014)
  • 著者名/発表者名: 田原裕介
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会・推進性能委員会
  • 発表場所: 伊勢市観光文化会館
  • 年月日: 2014-06-06
• [学会発表] Stochastic Variable Physics SBD for Ship Design (2014)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y., Kobayashi, H.
  • 学会等名: ONR NICOP Optimization, Waterjet Ship, and Capsizing Project Meeting
  • 発表場所: NMRI, Tokyo, Japan.
  • 年月日: 2014-05-28
• [学会発表] デルフトカタマラン船型のＣＦＤ援用多目的ロバストデザイン最適化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田原裕介，小林寛
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会・推進性能委員会
  • 発表場所: 東京海洋大学
• [学会発表] 非定常RaNS法による大規模船体運動及び転覆シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 田原裕介
  • 学会等名: 海事防災研究会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市・神戸大学
  • 招待講演
• [学会発表] Stochastic Variable Physics SBD for Ship Design (2013)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y., Kobayashi, H.
  • 学会等名: Internatic nal Collaboration Complementary CFD, EFD, and UA
  • 発表場所: Italian Ship Model Basin, Rome, Italy
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 重合格子技術と非線形最適化理論を導入したCFD援用最適省エネルギーデバイス設計法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田原裕介
  • 学会等名: 平成25年度海上技術安全 研究所研究発表会
  • 発表場所: 東京都三鷹市・海上技術安全研究所
• [学会発表] CFD Based Optimal Design Method for Energy Saving Devices by using Overset Grid Technique and Nonlinear Optimization Theory (2013)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y., Kanai, A., Shingo, S.
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会・推進性能委員会
  • 発表場所: 茨城県神栖市・水産工学研究所
• [学会発表] Stochastic Variable Physics SBD for Ship Design (2012)
  • 著者名/発表者名: Tahara, Y., Kobayashi, H.
  • 学会等名: ONE NICOP Optimization and Waterjet Ship Project Meeting
  • 発表場所: Hotel Crown Plaza Kobe, Kobe, Japan
  • 年月日: 2012-10-30