| 研究概要 |
(1)円筒形部材に作用する砕波波力;昨年度は圧力センサ-による波圧の測定を行い,それを積分して波力を求めた。またモ-メント法により歪ゲ-ジを用いて直円柱に作用する全波力を測定したが,今年度は直円柱の任意の場所での局所波力を直接測定できるよう装置を改良し,鉛直および水平設置の円柱波力の時間・空間分布特性を調べた。これらの結果波力鉛直分布の提案式として,Morison式に砕波の衝撃圧を考慮した実験式を提示した。砕波の形状と対応して,実験および提案式との比較を行い,基本的にはその分布形成は近似できるが,砕波形態(特に巻き波砕波)によっては,1,5倍程度にもなり,今後とも修正検討の余地がある。
(2)最適化手法による円筒形部材の断面決定:実験的に提案した砕波波力の分布式に対し,円柱部材の内径を設計変数として,部材応力に関する制約条件の下で円柱の体績を最小にするような最適化を行った。今後は立体構造物に対する最適設計が目標とされる。
(3)砕波波力をFroudーKrylov力として評価する目的から,砕波過程の数値計算手法の開発を進展した。砕波帯を含む比較的広範囲での波高,流速の測定から渦度,歪度の時空間分布やスペクトル特性を調べ,その結果,砕波過程における乱れや流体塊の突入に伴うエネルギ-逸散の数値モデルとして,渦半径を混合長としたPlandte型および歪度の時間変化(加速度項に相当)を考慮した数値解析モデルを考案した。結果は極めて良く砕波内部の複雑な過程を再現し,十分な力学的評価を行える様になった。
(4)荒天時下における係留浮体の挙動をより正確に計算する為に,昨年度までの最後の課題であった係留索そのものの動的解析を進展させ,実験との良い一致を得て,その非線形特性について検討した。規則波および不規則波中における,波ー浮体ー係留系の有限振幅の非線形な相互作用特性について,種々検討を加え,これらの成果を発表した。
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