| 研究課題/領域番号 |
04555102
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
船舶抵抗・運動性能・計画
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
前田 久明 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80013192)
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| 研究分担者 |
都井 裕 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (40133087)
浦 環 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60111564)
木下 健 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (70107366)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| キーワード | ライザー管 / 水中線状構造物 / 相互干渉運動 / 浮体運動 / フレキシブルライザー管 |
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| 研究概要 |
大水深域で使用されるフレキシブルライザー管の付いた係留浮体の浮体・ライザー管・係留索の相互干渉を考慮した全体システムの風、波、潮流中での挙動を解析する計算プログラムを開発することを目的とする。このような計算プログラムの信頼性と実用性を保証するためには、そのプログラムのvalidationとvarificationが要求される。 validationとしては、新しく開発する、水平方向と鉛直方向の縮尺を違えた大水深用模型試験により行なうものとする。vafificationは減衰力の尺度影響を考慮し、かつ浮体、ライザー管、係留索間の動的挙動の相互影響を経慮したプログラム計算と、将来の個々別々に計算するプログラムを比較することにより行う。挙動の内容は、浮体の運動、フレキシブルライザー管の内力と動的挙動、係留索の張力と動的挙動を含むものである。
3年間にわたる研究の成果は次の通りである。
水中線状構造物付き浮遊式海洋構造物の挙動および相互干渉については、係留浮体の運動解析プログラムとライザー管の挙動解析プログラムを合体し、ライザー管、係留索、浮体の非線形挙動が連成する場合のプログラムを開発した。
2次元円柱まわりの流れの数値解析については、ライザー管の2次元断面に作用する剥離流れに基づく流体力の時間領域計算プログラムを完成させた。
水中線状構造物の挙動解析については、ライザー管の2次元断面に作用する剥離流れに基づく流体力の時間領域計算プログラムを用いて、浮体とライザー管の相互干渉を考慮した解析プログラムの開発を行った。
模型実験による検証については、フレキシブルライザーの挙動計測法の開発の一環として、フレキシブルライザーの3次元挙動を計測する光学式装置を開発した。またライザー管の3次元挙動をこの光学式装置を用いて計測し、ライザー管下端部のカオス的挙動の特性を明らかにした。
以上の実験結果と計算結果を比較検討した結果、ライザー管の各断面でのKC数を考慮した抗力だけを取り入れる実用的な係留浮体とライザー管の相互干渉を考慮した挙動解析法は確立できた。しかし、抗力と揚力を同時に取り入れた計算では解が容易に発散してしまい、実用的な挙動解析法を確立するには至らなかった。これは今後解決すべき重要な研究課題である。
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