2002 年度実績報告書

水深の浅い場合の海洋構造物に働く非線形波力の理論計算と模型試験による検証

研究課題

研究課題/領域番号	12450406
研究機関	東京大学
研究代表者	木下健東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70107366)
研究分担者	佐野偉光東京大学, 生産技術研究所, 助手 (90238220)
キーワード	非線形流体力 / セキュラー項 / 波漂流減衰力 / 波漂流付加質量 / 波漂流力 / 係留
研究概要	海洋構造物に働く非線形流体力を摂動法により定式化する場合、高次問題に積分値の収束が非常に遅かったり、発散したり、更には関数の中にセキュラー項が生じることが知られている。たとえば浅海域での3次波力や波漂流減衰力、波漂流付加質量の計算にそれが現れる。本研究ではこの高次問題に現れる積分値の発散やセキュラー項の処理について研究している。係留された海洋構造物を考えて、海洋波の中をゆっくりと係留系の固有周期で長周期運動をしている浮体に働く高次の波強制力を定式化した。すなわち従来は長周期運動を一定の前進速度で運動する様に置き換えて定式化していたことにより、長周期運動の加速度の影響を考えることが出来なかったのに対して、新たに、浮体の長周期前後揺れとともに動く移動座標系のもとで、長周期運動の周波数が海洋波の入射波の周波数と比べて十分に小さいと仮定して、波傾斜の二次の微少量までの流体力を、入射波周期の浮体運動のみならず、長周期運動も考慮して厳密に定式化した。これにより、初めて、波漂流力に対する浮体の前進速度、加速度の影響が厳密に取り入れられるようになった。セキュラー項に対しては、グリーンの公式を用いた新たな放射条件を導入することにより、発散項を含まない形の解を導けることを示した。一方、実験的に、長周期運動と波漂流力の干渉影響を確認するため、精密な長周期振り子による波浪中強制動揺試験を行い、波漂流力に対する入射波の波高や周波数、浮体の前進速度、加速度の影響を細かく調べた。理論計算値と実験結果の詳細な比較を行っている。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] W.Bao, T.Kinoshita: "Wave-drift added mass of bodies with slow drift motions"Proc. of the 16^<th> International WS on Water waves and Floating Bodies. 16. 1-4 (2001)
[文献書誌] W.Bao, T.Kinoshita: "Wave-drift added mass of a cylinder array slowly oscillating in waves"Proc. Of the 20^<th> International Conf. On Offshore Mechanics and Arctic Engineering ASME. Offshore Technology (CDROM). (2001)
[文献書誌] W.Bao, T.Kinoshita: "On the convergence of potentials appearing in the calculations of wave-drift added mass"自由表面流体力学に関する数理解析、九州大学. 13ME-S5. 14-25 (2001)
[文献書誌] T.Kinoshita, W.Bao, M.Yoshida, K.Ishibashi: "Wave-drift added mass of floating bodies measured from a free decay test or a slowly forced oscillation test in waves"Proc. the 12th International Offshore and Polar Engineering Conference. Hydrodynamics. 385-390 (2002)
[文献書誌] T.Kinoshita, W.Bao, M.Yoshida, K.Ishibashi: "Wave-drift added mass of a cylinder array free to respond to the incident waves"Proc. 21th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, Oslo, ASME. Wehausen Workshop (CDROM). (2002)
[文献書誌] 木下健, 吉田基樹: "波浪中をゆっくり加速度運動する物体に働く付加質量の実験と計算"日本造船学会試験水槽委員会第9回運動性能部会. SKP9-4. 1-8 (2002)

2002 年度 実績報告書

水深の浅い場合の海洋構造物に働く非線形波力の理論計算と模型試験による検証

研究代表者

木下 健 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70107366)

研究成果

[文献書誌] W.Bao, T.Kinoshita: "Wave-drift added mass of bodies with slow drift motions"Proc. of the 16^<th> International WS on Water waves and Floating Bodies. 16. 1-4 (2001)

[文献書誌] W.Bao, T.Kinoshita: "Wave-drift added mass of a cylinder array slowly oscillating in waves"Proc. Of the 20^<th> International Conf. On Offshore Mechanics and Arctic Engineering ASME. Offshore Technology (CDROM). (2001)

[文献書誌] W.Bao, T.Kinoshita: "On the convergence of potentials appearing in the calculations of wave-drift added mass"自由表面流体力学に関する数理解析、九州大学. 13ME-S5. 14-25 (2001)

[文献書誌] T.Kinoshita, W.Bao, M.Yoshida, K.Ishibashi: "Wave-drift added mass of floating bodies measured from a free decay test or a slowly forced oscillation test in waves"Proc. the 12th International Offshore and Polar Engineering Conference. Hydrodynamics. 385-390 (2002)

[文献書誌] T.Kinoshita, W.Bao, M.Yoshida, K.Ishibashi: "Wave-drift added mass of a cylinder array free to respond to the incident waves"Proc. 21th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, Oslo, ASME. Wehausen Workshop (CDROM). (2002)

[文献書誌] 木下 健, 吉田基樹: "波浪中をゆっくり加速度運動する物体に働く付加質量の実験と計算"日本造船学会試験水槽委員会第9回運動性能部会. SKP9-4. 1-8 (2002)

2002 年度実績報告書

木下健東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70107366)

[文献書誌] 木下健, 吉田基樹: "波浪中をゆっくり加速度運動する物体に働く付加質量の実験と計算"日本造船学会試験水槽委員会第9回運動性能部会. SKP9-4. 1-8 (2002)