波浪中を航走する船の船体表面圧力分布の革新的計測技術および高精度理論推定法の開発

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21H01547
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分24020:船舶海洋工学関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 岩下 英嗣 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (60223393)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: FBG圧力センサー / 非定常圧力 / Added pressure / 抵抗増加 / ランキンパネル法

研究成果の概要

波浪中を航走する船舶の船体表面に作用する圧力を面分布として計測するため、温度干渉影響の少ないFBG圧力センサー(ver.7)を開発し、それを用いた計測法およびデータ解析技術を確立した。開発した圧力センサーを供試模型片舷に379点ほど貼り付け、正面向い波(規則波)中の色んな波長における圧力分布を計測することで、圧力センサーと計測・解析法の精度を確認している。一方、簡易結合法に基づくランキンパネル法による理論計算において定常攪乱影響を精度良く計算する手法を開発し、FBG圧力センサにより計測された圧力分布レベルで比較することによりその有効性を確認している。

自由記述の分野

工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

船舶を含めた輸送機器の開発や設計において、その表面の圧力分布を知ることは、流体解析を受けて行われる構造解析にも関連して究極的に重要である。これまで波浪中を航走する船舶の圧力の面分布計測は困難であったが、本研究で開発した温度干渉影響の少ないFBG圧力センサーを用いることによりそれが可能となった。これにより、計測された圧力面分布データが実用上の波浪荷重等構造設計に直接的に利用できるようになっただけでなく、学術的には数値シミュレーション等の詳細な検証用データとして活用することができるようになった。