| 研究課題/領域番号 |
17560715
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| 研究機関 | 独立行政法人海上技術安全研究所 |
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研究代表者 |
吉田 宏一郎 独立行政法人海上技術安全研究所, 海洋部門・海洋資源利用研究グループ, 客員研究員 (90010694)
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| 研究分担者 |
渡辺 喜保 東海大学, 海洋学部, 教授 (20384935)
星野 邦弘 独立行政法人海上技術安全研究所, 海洋部門・深海技術研究グループ, 主任研究員 (40399514)
鈴木 英之 東京大学, 工学系研究科, 教授 (00196859)
大松 重雄 独立行政法人海上技術安全研究所, 海洋部門, 上席研究員 (90399519)
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| キーワード | 大型浮体 / 外洋建設サイト / ユニット接合 / 溶接代替接合 / 機械継手開発 / 模型実験 / 空隙充填材 / 内力伝達 |
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| 研究概要 |
近未来において外洋に設置されるであろう大型浮体の建設最終段階は、複数のユニットの接合であり、ユニットの位置、姿勢の高い精度管理が必要な溶接に替わって、一定の海象以下において接合可能な機械継手の開発が望まれる。
本研究では、接合する二つの桁端部の凹部に、別の凸部を余裕をもって勘合させる機械継手を開発対象とする。この機械継手においては、凹部と凸部の相対的な形状・寸法と、両者の間に生じさせる空隙に充填する充填材の密度が、内力の伝達の重要な因子になる。形状・寸法の情報については、3次元桁模型の簡易化として案出した2次元模型の実験によって得て、主に凸部の形状の設計に反映させた。充填材としては小直径粒状体を想定しており、模型実験においては直径5mmのガラスビーズとしている。
本年度の研究の主課題は基本荷重を作用させる実験を実施し、計測される剛性について考察を加えることである。基本荷重として引張-圧縮、ホギング曲げ-サギング曲げ、剪断の状態を発生させる実験を実施し、それぞれの剛性を計測した。
機械継手部分を凸部断面を有する梁とみなし、これを桁構造と剛接した連続梁として評価される剛性、および凸部を板構造と見なして有限要素解析して得られる剛性と比較検討した。特に引張荷重の場合については充填材の密度(充填率)と剛性との関係に注目した。
空隙に充填された球状体の挙動追跡は、準備した光学的計測を試みるとともに、粒子法に基づく数値解析の準備を行った。また、空隙充填材としての直径80mmの薄肉鋼球自体の強度に関し予備的検討を行った。
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