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2016 年度 実績報告書

ランキンパネル法の高度化による実海域船舶耐航性能計算システムの構築と実用化

研究課題

研究課題/領域番号 25249127
研究機関大阪大学

研究代表者

柏木 正  大阪大学, 工学研究科, 教授 (00161026)

研究分担者 岩下 英嗣  広島大学, 工学研究院, 教授 (60223393)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード船舶耐航性能 / ランキンパネル法 / 船体表面圧力 / 流体構造連成解析 / 弱非線形計算法 / 連成流体力 / 波浪中抵抗増加
研究実績の概要

1.船舶耐航性評価に必要な多項目同時計測水槽実験: 昨年度の予備実験結果から、非定常圧力の計測におけるFBG方式圧力センサーの信頼性が確認できたので、本実験として224個のFBG式圧力センサーをバルク船模型の表面に貼り付け、224点での圧力計測を同時に行い、計測結果の内挿によって船体表面での圧力分布を求めた。このような計測結果は世界で初めてであり、画期的な成果と言える。この実験は、大阪大学・広島大学の共同で行った。計測結果に対応する数値計算も、細長船理論(EUT),ランキンパネル法によって行い,水面近くでの非線形性を除くと、全般的に良く一致していることを確認した。

2.ランキンパネル法による船舶耐航性能計算プログラムの開発・改良: 周波数領域での線形ランキンパネル法は、全ての周波数・前進速度に対しても計算領域の外側境界面からの波反射が発生することなく精度良く計算できるようになった。また、時間領域での弱非線形計算法の妥当性を検証するために、強制動揺の振幅を変えた流体力の計測実験、入射波振幅を変えた波浪強制力の計測実験を行い、動的流体力に対する非線形性の大きさについて調べた。また、その流体力を線形運動方程式に代入して船体運動を計算することにより、波浪中で直接計測した船体運動の結果が再現できるかどうかを検討した。それにより、heaveとpitchの連成流体力における非線形性を考慮できる計算法の必要性が明らかになった。

3.流体・構造連成解析法に関する研究: 時間領域グリーン関数法に高次境界要素法を適用する計算手法における数値不安定性の問題点を解決するための研究を昨年に引き続いて行ったが、特筆できる成果は得られていない。ランキンパネル法による波浪荷重の計算、流体・構造連成応答の計算もできるようにプログラムの拡張を行ったが、計算結果の妥当性の検証が未完成である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] Newcastle University, Singapore Campus(シンガポール)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      Newcastle University, Singapore Campus
  • [雑誌論文] Improvement of Rankine Panel Method for Seakeeping Prediction of a Ship in Low Frequency Region2016

    • 著者名/発表者名
      Eiji Yasuda, Hidetsugu Iwashita and Masashi Kashiwagi
    • 雑誌名

      Proc. of 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering OMAE-2016 (Busan, Korea)

      巻: Vol. 1 ページ: OMAE2016-54163

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Practical Method for Ship Motions Prediction in Large Waves2016

    • 著者名/発表者名
      Xin Wang and Masashi Kashiwagi
    • 雑誌名

      Proc. of 13th International Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures - PRADS' 2016 (Copenhagen, Denmark)

      巻: Vol. 1 ページ: ID-110

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental Study on Added Resistance and Unsteady Pressure Distribution in Following Waves2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Seki, Masashi Kashiwagi and Hidetsugu Iwashita
    • 雑誌名

      Proc. of 13th International Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures - PRADS' 2016 (Copenhagen, Denmark)

      巻: Vol. 1 ページ: ID-147

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Practical Calculation Method for Forward-Speed Effect on Cross-Coupling Radiation Forces in Enhanced Unified Theory2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Kashiwagi and Jing Zhu
    • 雑誌名

      Proc. of 12th International Conference on Hydrodynamics (ICHD) (Egmond aan Zee, Netherlands)

      巻: Vol. 1 ページ: Paper No. 42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 周波数領域ランキンパネル法による低速/低周波数域での耐航性能計算2016

    • 著者名/発表者名
      岩下英嗣,柏木 正,伊藤悠真,関 裕太
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: Vol. 24 ページ: 129-146

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Time-Domain Computation Methods for a Floating Platform of Complicated Geometry with Multiple wave interactions2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hara
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Hydrodynamics (ICHD)
    • 発表場所
      Egmond aan Zee, Netherlands
    • 年月日
      2016-09-18 – 2016-09-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization of Motions of Surrounding Multiple Cylinders to Cloak a Central Body Oscillating in Regular Waves2016

    • 著者名/発表者名
      Mariko Miki
    • 学会等名
      The 26th International Offshore and Polar Engineering Conference
    • 発表場所
      Rhodes, Greece
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-07-01
    • 国際学会
  • [学会発表] 波浪中を航走する船の非定常圧力分布計測2016

    • 著者名/発表者名
      岩下英嗣
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 発表場所
      福岡・吉塚
    • 年月日
      2016-05-26 – 2016-05-27
  • [学会発表] 高次境界要素を用いた時間領域グリーン関数法による問題点とその考察2016

    • 著者名/発表者名
      谷口拓也
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 発表場所
      福岡・吉塚
    • 年月日
      2016-05-26 – 2016-05-27

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公開日: 2018-01-16  

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