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2015 年度 実績報告書

実海域航行性能の信頼性最適化理論とFSI解析を導入した船型SBDシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H04217
研究機関国立研究開発法人 海上技術安全研究所

研究代表者

田原 裕介  国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (10264805)

研究分担者 高見 朋希  国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (50586683)
笠原 良和  国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (70745314)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード実海域航行性能 / 信頼性最適化理論 / CFD解析 / FSI解析 / 船型SBD
研究実績の概要

わが国は世界の船舶建造のリーダーであり,新形式の船舶の開発についても主導的な地位にあるとともに国際的な影響力は大きい.この国際的優位性を維持し,今後さらに発展していくためには,次世代の革新的船型の開発,すなわちニューコンセプト船型の開発が極めて重要であり,そのための主要技術たるシミュレーション援用設計法(SBD)の開発は必須であるとされている.
本研究の目的は,従来研究で構築したSBDプロトタイプの個々の要素技術を高度化すると同時に,新たに流体構造連成解析(FSI解析)手法を導入してシステム統合を行い,実測実海域航行性能のフィードバックも用いた信頼性ベース多目的ロバスト船型最適化設計に適用できるレベルへ高めることによって高度SBD 手法を再構築し,我国の造船工学における世界的優位性を維持・発展させる基礎技術を確立することである.
当該年度は第1年度であり,Phase 1「モジュール開発・システム統合,システム初期評価フェーズ」を実施した.その具体的なタスクは以下のように定義されていた:(T.1.1) 並列計算環境の増強;(T.1.2) TDGA理論・RBRD-MOEA最適化理論・Intra-Cloud- AEモデルの定義および並列計算コーディング; (T.1.3) フィードバック実海域航行性能情報データベースインターフェースおよびVariable-Fidelity Metamodel の定義, 並列計算コーディング; (T.1.4) CFD 手法の整備/検証; (T.1.5) FEM 手法の整備/検証; (T.1.6) モジュール間インターフェースの構築とシステム統合-SBD システム・プロトタイプの構築; (T.1.7) テスト船型/ESD の選定ならびにCAD パラメトリック表現化, FFD 形状変更法の検討; (T.1.8) 最適化試行の実用的問題設定; (T.1.9) SBD システム試行と初期評価,以上9項目であり,ほぼ所期の予定通り全てのタスクを完了した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の所期の目標タスクはほぼ全て完了し,その成果は複数の国内・国際の学会で発表する事ができ,加えて国際学術論文誌にも掲載することができた.システムの初期統合に関するタスクは現在も一部継続中であるが,総合的にはほぼ所期の計画通りに進展していると考える.

今後の研究の推進方策

次年度は第2年度であり,Phase 2「単一目的関数最適化問題・SBDシステム評価フェーズ」を完了する.そのタスクも研究計画段階で明確に定義されており,特に変更を要することはない.第一年度においてCFDによる船体の波浪中動的運動予測に関する要素技術に関し予想以上の進展があり(国際学術論文誌で発表),この機能を当初の予定以上に活用することも有望である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] CFD-based study on the prediction of wave-induced surge force2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, H., Yoneda, S., Tahara, Y., Kobayashi, E.
    • 雑誌名

      Ocean Engineering, Elsevier

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computational captive tests for wave-exciting force on ships running in severe qurtering waves2016

    • 著者名/発表者名
      Yoneda, S., Hashimoto, H., Tahara, Y., Kobayashi, E., Umeda, N., Stern, F.
    • 雑誌名

      Proc. The 3rd International Conference on Violent Flows (VF2016), Osaka, Japan, 9-11 March 2016

      巻: 1 ページ: CDROM

    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CFD-Based Hull Form / Appendage Optimization by Using Deterministic and Stochastic Optimization Theory2015

    • 著者名/発表者名
      Tahara, Y.
    • 雑誌名

      Proc. 12th International Marine Design Conference, Tokyo, Japan, 11-14 May 2015

      巻: 3 ページ: 72-86

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prediction of Wave-induced Surge force Using Overset Grid RaNS Solver2015

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, H., Yoneda, S., Tahara, Y., Kobayashi, E.
    • 雑誌名

      Proc. 12th International Conference on the Stability of Ships and Ocean Vehicles (STAB 2015), Glasgow, UK, 14 June 2015

      巻: 2 ページ: 623-632

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical Study on Flow Filed around the Aft Part of Hull Form Series in a Steady Flow2015

    • 著者名/発表者名
      Ichinose, Y., Tahara, Y., Kasahara, Y.
    • 雑誌名

      Proc. The 18th Numerical Towing Tank Symposium (NuTTs’15), Cortona, Italy, 28-30th September 2015

      巻: 1 ページ: CDROM

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Basic Research of the wharf effect during Tsunami Attack2015

    • 著者名/発表者名
      Yoneda, S., Kobayashi, E., Hashimoto, H., Tahara, Y.
    • 雑誌名

      Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers

      巻: 21 ページ: 185-189

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Detailed Numerical Study on Influence of After-Body Frame-Lines on Near-Wall and Near-Wake Flow Fields2015

    • 著者名/発表者名
      Ichinose, Y., Tahara, Y., Kasahara, Y.
    • 雑誌名

      Conference Procs. The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers

      巻: 21 ページ: 559-564

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 抵抗性能予測へのCFDの適用2016

    • 著者名/発表者名
      笠原良和,田原裕介,一ノ瀬康雄
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会 第3回推進・運動性能研究会
    • 発表場所
      横浜市港湾労働会館
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-17
  • [学会発表] 船型変更による流場と推進性能の変化について2015

    • 著者名/発表者名
      一ノ瀬康雄,田原裕介,笠原良和,金子杏実
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会 第1回推進・運動性能研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学サテライトキャンパス
    • 年月日
      2015-06-10 – 2015-06-11

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公開日: 2017-01-06  

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