波浪中における大振幅船体運動および船体が海水から受ける衝撃荷重を汎用的にかつ高精度に計算する手法を確立するという研究目標を達成するために、まず大振幅船体運動モデルを粒子法を用いて開発し、大波高時の船体運動を計算可能にした。開発したモデルを自由降下式救命艇に適用し、着水時の救命艇に加わる衝撃加速度を求めた結果、本手法の計算結果は実験とほぼ一致することが確かめられた。また波浪の海象を表すことが可能な数値水槽を用いて開発し、海水打ち込みを伴う船体運動の数値計算を計算した。その結果、開発した計算手法によって海水打ち込み挙動を再現できることが確かめられた。 次に船体運動を効率的にかつ高精度に計算するための波の透過境界条件を開発した。開発した境界条件を検証するために、進行波の伝播の計算を2種類の波周期で行った。その結果、本手法の計算結果は進行波を透過し、反射波を抑制できることを示した。また従来手法と比べて計算領域を小さくすることができ計算量と計算時間を削減できるという長所があることを確認した。本方法により粒子法による水波の計算が従来と比べて高解像度でかつ短時間で実施可能になった。これにより計算領域を船体近傍に絞り込むことができ、粒子法による波浪中の船体運動計算を実用化に近づけた。 また有限体積法で用いられる重合格子法の考え方を粒子法に導入し、局所的に空間解像度を向上させる手法(重合粒子)を開発した。全領域に低解像度の粒子を配置し、局所的な領域に高解像度の粒子を重ね合わせた。空間解像度が異なる粒子同士は直接相互作用せず、境界部のセルを介して連成させる方法とした。これにより大小の粒子が混合することがなく,安定に計算コストを削減することに成功した。 これらの成果を学術雑誌に投稿するとともに、国内外の学術会議で発表することで研究成果の社会還元を図った。
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