研究課題
基盤研究(C)
本研究では、船舶海洋工学分野での自由表面・物体の強非線形相互作用現象、例えば荒天の場合に船舶の大振幅動揺、スラミングや海水打ち込みなどの流体衝撃などの現象を定量的に予測する目的で、CIP・直交格子法を開発する。研究期間(平成18年4月1日〜平成20年3月31日)に実施された研究により、以下の成果が得られた。(1)3次元の水波と浮体の強非線形相互作用の計算プログラムに対して、自由表面計算の界面捕捉法としてTHINC(Tangeht of Hyperbola for Interface Capturing)スキームを改良して応用した。改良された数値計算法でModified Wigley模型による水槽実験に対応して、3次元数値シミュレーションを行った。THINCスキームの応用により、船体の運動、甲板及び上部構造物に加わる波衝撃圧の予測精度が顕著に改善されたことが分った。(2)CIP・直交格子法を実際の船型の計算に対応させるために、複雑船体表面(上部構造物も含む)に関する形状情報の入力方法として、船体のCADデータから船体表面に均一に仮想粒子を分布させる方法を開発した。この方法を使って、コンテナ船模型(S-175)に対して数値シミュレーションを行い、その有効性を確認した。(3)開発した計算コードを実際の問題に応用するには、より高解像度数値シミュレーションが必要となることから、PCクラスタシステムを使って大規模数値計算方法について研究をはじめた。圧力計算部分に対する並列化が成功した。また、フリーソフトウェアPOV-RAYを使用して計算結果の可視化について研究も行った。
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すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)
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