2014 Fiscal Year Research-status Report
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25630399
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
北澤 大輔 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (30345128)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 波エネルギー吸収 / PI制御 / 波浪中曳航試験 / 数値解析モデル / 主船体動揺抑制 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
波エネルギー吸収船は、主船体とフロートからなるが、フロートの非線形形状が解析を困難にしていたため、排水量型のフロートに変更した。水槽模型実験によって、フロートの運動が線形性を持つことを確認した。また、波エネルギーを吸収し、主船体の動揺を抑制するための制御機構および制御プログラムを開発した。制御機構は、スカイフック理論に基づくPI制御を採用し、従来はピッチ運動を抑制する機構のみであったが、ロール運動に対しても運動を抑制する機構を新たに付け加えた。制御プログラムは、ストリップ法による数値計算結果から得られた流体パラメータを用いて、LTSpice上で作成した。陸上での加振試験によって、制御機構と制御プログラムの動作確認を行うとともに、各種パラメータのキャリブレーションを実施した。
制御機構と制御プログラムを搭載した波エネルギー吸収船の模型を用いて、東京大学生産技術研究所附属千葉実験所の海洋工学水槽において試験を行った。波エネルギー吸収船は、実機に対して縮尺比1/5を仮定しているため、フルード則に基づいて複数の波周期、波高条件を与えた。造波機性能の制限から、波高は実海域よりもやや低い設定となったが、フロートの線形性を確認することにより、高波高時の運動を予測した。また、波エネルギー吸収船の曳航速度を0 m/sまたは1.5 m/sと設定した。その結果、制御機構の導入によって、波エネルギー吸収船の主船体のピッチ運動、ロール運動が大幅に軽減されることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
水槽模型実験による主船体の動揺抑制については目的を達成したが、制御機構の開発に多くの試行錯誤と時間を要した。平成26年度中に、数値解析モデルの開発と国際会議等での成果発表を行う予定であったが、計画を変更して水槽模型実験を優先し、数値解析モデルの開発は一部に留めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
数値解析モデルの更なる開発と、水槽模型実験の結果を用いた数値解析モデルの検証を実施するとともに、これらの成果を国際会議で発表し、原著論文にまとめる。
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| Causes of Carryover |
平成26年度は、水槽模型実験を行い、波エネルギーの吸収と船の動揺低減の目標値を達成した。ただし、水槽模型実験においては、制御機構の開発に試行錯誤を要し、多くの時間を要した。平成26年度に、水槽模型実験に対応した数値解析を行い、国際会議等で発表する予定であったが、計画を変更して水槽模型実験を優先し、数値解析モデルの開発を一部にとどめたため、未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
このため、数値解析モデルの改良と、平成26年度の水槽模型実験を用いた数値解析モデルの検証を次年度に行うことにする。また、これらの成果を国際会議で発表し、原著論文として投稿する。平成26年度の未使用額はこれらの経費に充てることとした。
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