| 研究課題/領域番号 |
10555346
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
海洋工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
柏木 正 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (00161026)
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| 研究分担者 |
大楠 丹 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70038537)
安澤 幸隆 九州大学, 工学部, 助教授 (10191123)
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40155859)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | 流力弾性問題 / セミサブ型超大型浮体 / ポンツーン型超大型浮体 / 波漂流力 / 相互干渉流体力 / 過渡応答 |
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| 研究概要 |
平成10年度から平成12年度までの研究実績の概要は以下のとおりである。
1)非常に多数の要素浮体で上部甲板を支持するセミサブ型超大型浮体の波浪中動揺を計算するため、上部甲板の弾性変位は2次元薄板の振動モード関数の重ね合わせで表し、運動方程式中の波浪外力および付加質量・減衰力係数は、円柱間の流体力学的相互干渉を正しく考慮することによって各振動モードの振幅を決定するという、新しい流力弾性挙動の計算法を確立した。
2)4行×16列=64本の支持浮体群で構成されたセミサブ型浮体模型を製作し、水槽実験を実施した。要素浮体に働く流体力、および浮体のセンターライン上での波振幅を非常に多くの点で計測し、新しく開発した"階層型相互干渉理論"による計算結果と比較した。全体的には大変良好な結果が得られたが、流体力学的同調現象の発生する周波数近傍では、計算値の方が大きい値となっていることを確認した。
3)波による定常漂流力・モーメントに関しても、多数の要素浮体間の相互干渉を正しく考慮した2種類の高精度数値計算法を開発した。1つは運動量保存則に基づいた"Far-Field"methodであり、もう1つは直接圧力積分に基づいた"Near-Field"methodである。64本の円柱群から成る浮体模型に働く定常流体力を水槽実験によって計測し、計算値と非常に良く一致していることを確認するとともに、波の入射角、要素浮体の位置の違いによる定常流体力の特性を明らかにした。
4)ポンツーン型超大型浮体の時間領域での過渡応答を精度良く計算するためのプログラムを開発した。メモリー影響関数は、既に開発している周波数領域でのBスプライン・ガラーキン法によって計算した減衰力係数から求め、周波数無限大での付加質量は、ダブレット分布による積分方程式を解くことによって求めた。計算結果は、船舶技術研究所で行われた「物体の落下実験」での計測値と比較し、両者は良く一致していることを確認した。また計算時間短縮のための実用的な近似計算法についても検討した。
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