| 研究概要 |
不規則波浪中で係留された浮遊式海洋構造物は長周期変動波漂流力として知られる2次波浪外力の長周期成分に同調して, しばしば大振幅の長周期運動を生起する. 本研究では, 浮遊式海洋構造物に生じるこのような長周期運動とそれに伴って発生する係留ライン張力の定量的予測手法を確立することを目的として, 一連の理論的, 実験的研究が行われた. 本研究により得られた知見および成果は以下のように要約される.
(1)係留式海洋構造物の不規則波中における長周期運動を予測するための数値シミュレーション手法として, 2次速度ポテンシャルの長周期変動波漂流力への寄与を考慮した厳正な手法を提案し, ピン係留式円筒カラムおよび半潜水式プラットフォームに適用して, これらの構造物の長周期運動の特性を考察した. さらに水槽実験結果との比較を行い, 本シミュレーション手法による長周期運動の時刻歴波形が計測波形と非常に良く一致することを確認した.
(2)不規則強制動揺装置を試作し, それを用いてピン係留式円筒カラムの長周期運動時における流体の係数(付加質量, 付加減衰)の計測実験を行って, 以下の知見を得た.
i)ピン係留式円筒カラムの長周期運動時の減衰要因としては, 流体の粘性に起因する粘性減衰が支配的である.
ii)この粘性減衰の大きさはカラムの短周期運動や入射波の存在によって著しく影響される.
計測データ間のばらつきが大きく, カラムの短周期運動や入射波の振幅, 周期と流体力係数の関係を定量的に評価する方法を提示するには至らなかったが, 今後, 計測方法の改良をも含めて, さらに詳細な研究を重ねる予定である.
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