| 研究課題/領域番号 |
16H04603
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
北村 充 広島大学, 工学研究科, 教授 (40195293)
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| 研究分担者 |
田中 義和 広島大学, 工学研究科, 准教授 (00335704)
竹澤 晃弘 広島大学, 工学研究科, 准教授 (10452608)
田中 智行 広島大学, 工学研究科, 准教授 (20452609)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 船体構造 / 高周波振動 / 有限要素法 / 面内振動・面外振動 / 中空ラティス構造 |
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| 研究実績の概要 |
高周波振動を求めるための解析手法の開発：大骨と小骨が鋼板に接合された板組構造という船体構造の特徴を理解・利用して，要求される騒音レベルに必要な振動モードを少ない要素数で近似できる新しい有限要素を，初年度（平成28年度）研究にて検討した．面内振動に限定していた研究初年度の研究内容に，第２年度（平成29年度）では，面外振動を解析できる機能を加えた．通常の有限要素法による解析との比較により，1/10程度の自由度数で同程度の精度を提供できることが判明した．第３年度（平成30年度）は，より一般的な構造物に適用するため，セレンディピティー要素の拡張を検討した．周辺上にのみに節点を有する16節要素と，中央に１点を加えた17節点要素を導出たところ，従来の有限要素と同程度の精度を1/4程度の節点数（自由度数）で得ることを確認した．
船舶への適用：前年度までに確立した理論に基づいてプログラムを構築し，実際の船体構造に適用した．従来の計算量では得ることができない高次な振動モードを精度よく求めることが可能となった．また，通常の構造解析に使用するFEMモデルから構築したプログラムへの入力データを自動生成するコンバータも構築したため，データ生成のマンパワーを低減する効果も有する.これらシステムをバルクキャリア主機関部近傍の船体構造モデルに連続的に適用した．数百ヘルツ程度の振動モードしか提供できない静的構造解析用のFEMモデルから，数千ヘルツの振動モードを求めることが示された．
吸音材配置に関する検討：居住区の壁に吸音材を配置することによる静音効果を検討した．トポロジー最適化を用いることにより，適切な設置場所を確定する方法を確立した．
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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