設計の不確定性を考慮した船舶初期設計シミュレータの開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360432
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 濱田 邦裕 広島大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40294540)
• 研究分担者: 北村 充 広島大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40195293) ; 平田 法隆 広島大学, 大学院・工学研究院大学院工学研究院, 助教 (80181163) ; 竹澤 晃弘 広島大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (10452608) ; 上寺 哲也 呉工業高等専門学校, 機械工学分野, 助手 (10342552)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 船舶設計システム / 船舶生産システム / プロセス / 不確定性 / 最適化

研究概要

本研究では,船舶の上流設計の支援のために設計の不確定性と多段階性を考慮した設計支援環境を検討した.具体的には,船舶の性能・寸法・解析手法等を期待値と分散を有する不確定値として取り扱い,期待値に加えて分散を定量的に算出する.以上によって,設計における設計手順の設定,マージンの設定および解析手法の精度等が設計解の性能や設計の手戻りに与える影響を具体的に検討することが可能な設計支援環境を開発した

研究成果

• [雑誌論文] 製品情報の不確定性を考慮した船舶主要目設計支援システムに関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 濱田邦裕, 北村充, 高延宣文, 羽奈洋介
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 巻: Vol.13 ページ: 239-248
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape Optimization Systemof Bottom Structure of ShipIncorporating Individual MeshSubdivision and Multi-Point Constraint (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, M., Uedera, T., Hamada, K. Takezawa, A
  • 雑誌名: Int. Journal of Offshore and Polar Engineering 巻: Vol.21, No.3 ページ: 209-215
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大槻康明:降伏及び座屈応力を考慮した船体二重底部構造最適化に関する研究-船体二重底形状と板厚を設計変数とした構造最適化における構造的考察- (2011)
  • 著者名/発表者名: 上寺哲也, 北村充, 濱田邦裕
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 巻: Vol.14 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topology optimization forworst load conditions based on theeigenvalue analysis of an aggregatedlinear system (2011)
  • 著者名/発表者名: Takezawa, A., Nii, S., Kitamura, M. Kogiso, N.
  • 雑誌名: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 巻: Vol.200 ページ: 2268-2281
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小木曽望:縮約された線形システムを用いた不確定荷重に対するロバストトポロジー最適化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新居悟, 竹澤晃弘, 北村充
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 ページ: 472-482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape and SizeOptimization of the Double BottomStructure of Bulk Carrier at theInitial Design Stage with FiniteElement Analysis, Proc. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, M., Uedera, T., Hamada, K. Takezawa, A.
  • 雑誌名: of the 21stInt. Offshore and Polar Engineering Conf ページ: 839-844
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of BlockDivision considering InformationUncertainty, Proc. of the Int (2011)
  • 著者名/発表者名: Varikkattu K. K., Hamada, K., Kitamura M.
  • 雑誌名: Conf. on Computer Applications in Shipbuilding 巻: Vol.III ページ: 23-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] A studyon design support system for shipprincipal particulars in considerationof uncertainties (2011)
  • 著者名/発表者名: Tokumoto, H., Hamada, K., Kitamura, M., Hirata, N. and Hana, Y
  • 雑誌名: Y.:A studyon design support system for shipprincipal particulars in considerationof uncertainties ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3Dプロダクトモデルを利用した船体中央横断面の総合的最適化に関する研究-既存船舶情報に基づいた構造最適設計- (2010)
  • 著者名/発表者名: 中森隆一, 北村充, 濱田邦裕
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 巻: Vol.11 ページ: 81-88
  • 査読あり
• [雑誌論文] K.:Development of Design SupportSystem for ship in Consideration ofUncertainty in Product Information (2010)
  • 著者名/発表者名: Hamada, K., Takanobu, Y. Varikkattu K.
  • 雑誌名: Proc. of the 9th Int. Conf. on Computerand IT Applications in the Maritime Industries ページ: 90-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Optimizationof the Mid-ship Section of a BulkCarrier with Aid of a Three-DimensionalProduct Model (2010)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, M., Nakamori, T., Hamada, K. Takwezawa, A
  • 雑誌名: 6th China-Japan-KoreaJoint Symposium on Optimization ofStructural and Mechanical Systems
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust topology optimization for theworst load case (2010)
  • 著者名/発表者名: Nii, S., Takezawa, A., Kitamura, M
  • 雑誌名: 6th China-Japan-KoreaJoint Symposium on Optimization ofStructural and Mechanical Systems
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust topologyoptimization for the worst load casebased on aggregation of linear system (2010)
  • 著者名/発表者名: Nii, S., Takezawa, A., Kitamura, M. Kogiso, N
  • 雑誌名: Proc. of the 13th AIAA/ ISSMO Multidisciplinary Analysis Optimization Conf.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Multi-Step DesignOptimization Method for Mid-ShipSections (2009)
  • 著者名/発表者名: Hamada, K., Kitamura, M., Talezawa, A. Kanaikari, K
  • 雑誌名: Ship Technology Research 巻: Vol.56 ページ: 110-120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of BlockDivision Using Nodal Cut Set Method (2009)
  • 著者名/発表者名: VarikkattuK. K., Hamada, K., Talezawa, A. Kitamura, M
  • 雑誌名: Ship Technology Research 巻: Vol.56 ページ: 142-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] 船舶初期設計プロセスを対象とした設計プロセスシミュレータの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 濱田邦裕, 北村充, 安井聡一, 川崎裕
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 巻: Vol.9 ページ: 211-222
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Study on Design SupportSystem for Ship Principal Particularsin Consideration of the Accuracies ofthe Analyses (2009)
  • 著者名/発表者名: Hamada, K., Kitamura, M., Takezawa, A. Takanobu, Y
  • 雑誌名: Proc. of the 8th Int. Conf. on Computer and IT Applications in theMaritime Industries ページ: 29-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] A DesignOptimization Method for Bridge Wing ofBulker Improving Anti-VibrationCharacteristics, Proc (2009)
  • 著者名/発表者名: Takezawa, A., Kaneno, Y., Kitamura, M., Hamada, K. Takezawa, A., Kaneno, Y.
  • 雑誌名: of the 8th Int. Conf. on Computer and IT Applicationsin the Maritime Industries ページ: 238-246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of Block Divisionusing Nodal Cut Set Method inConsideration of Production Stages inShip Hull Construction (2009)
  • 著者名/発表者名: VarikkattuK. K., Hamada, K. Kitamura, M.
  • 雑誌名: Proc. of the19th Int. Offshore and Polar Engineering Conf. ページ: 787-794
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development ofDesign Process Simulator for the ShipInitial Design Stage (2009)
  • 著者名/発表者名: Hamada, K., Kitamura, M., Yasui, S., Kawasaki, H., Hana, Y.
  • 雑誌名: Proc. of the Int. Conf. on Computer Applications in Shipbuilding 2009 巻: Vol.II ページ: 27-37
  • 査読あり
• [学会発表] モジュール化を考慮した船体構造最適化に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村大輔, 加藤聡士, 北村充, 竹澤晃弘
  • 学会等名: 日本機械学会第21回設計工学・システム部門講演会
  • 発表場所: 米沢市
  • 年月日: 2011-10-23
• [学会発表] CSRに基づいたオイルタンカー中央断面の最適設計に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三宅広剛, 北村充, 竹澤晃弘
  • 学会等名: 日本機械学会第21回設計工学・システム部門講演会
  • 発表場所: 米沢市
  • 年月日: 2011-10-23
• [学会発表] トポロジー最適化を活用した新機関室モジュール搭載船の構想設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤聡士, 竹澤晃弘, 北村充
  • 学会等名: 第16回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 船舶機関部モジュール支持構造の最適設計に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川崎航平, 竹澤晃弘, 北村充
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会平成23年度春季講演会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] 不確定性を考慮した最適化のためのワイルドカードGAの提案と主要目設計への適用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱田邦裕, 羽奈洋介, 平田法隆, 北村充
  • 学会等名: 平成22年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
  • 発表場所: 佐世保市
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] 不確定性を考慮した配船計画の最適化に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱田邦裕, 平田法隆, 和田祐次郎
  • 学会等名: 平成22年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
  • 発表場所: 佐世保市
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] 統合・簡易化された線形システムの固有値解析に基づくロバストトポロジー最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新居悟, 竹澤晃弘他
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] 製品情報の不確定性を考慮した船舶主要目の多目標最適化に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱田邦裕, 北村充, 高延宣文, 羽奈洋介
  • 学会等名: 平成22年度日本船舶海洋工学会春季講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] カーリング配置を考慮した船体二重底構造の最適設計に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷峰輝彦, 北村充, 濱田邦裕, 竹澤晃弘
  • 学会等名: 平成22年度日本船舶海洋工学会春季講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] 統合・簡易化された線形システムに基づくロバストトポロジー最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新居悟, 竹澤晃弘, 北村充
  • 学会等名: 日本計算工学会第15回計算工学講演会
  • 発表場所: 博多市
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] 解析手法の精度に着目した船舶主要目設計プロセスの多目標最適化に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 濱田邦裕, 牟田和貴, 北村充
  • 学会等名: 平成21年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] 大槻康明:トポロジー最適化を用いた船体上部構造の防振設計に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 竹澤晃弘, 金野有里, 松本麻里, 北村充, 濱田邦裕
  • 学会等名: 日本機械学会第20回設計工学・システム部門講演会
  • 発表場所: 沖縄県読谷村
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] Shape Optimization of ShipDouble Bottom Structure with Aid ofIdealized Composition of Ship (2009)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, M., Uedera, T., Hamada, K., Takezawa A.
  • 学会等名: The 10thUS National Congress on ComputationalMechanics
  • 発表場所: Columbus, Ohio, U. S. A
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] 大型構造物の最適設計に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北村充, 濱田邦裕, 竹澤晃弘
  • 学会等名: 第58回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2009-06-11
• [学会発表] 船体二重底構造と中央断面の多段階最適設計に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北村充, 金碇広平, 近藤史彦, 濱田邦裕, 竹澤晃弘
  • 学会等名: 日本計算工学会第14回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2009-05-12
• [備考] 2011年度日本船舶海洋工学会論文賞受賞