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超大型浮体構造物に作用する外力の推定及び係留システムの安全性評価

超大型漂浮结构外力估计及系泊系统安全评价

基本信息

批准号：
09751024
负责人：
馬寧
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

超大型浮体構造物に働く波浪などの環境外力の精度良い推定は、浮体本体の波浪中動揺や構造変形の予測さらに係留システムの設計にとってきわめて重要である。本年度においては、前年度の研究成果を踏まえ、浮体に最も動的な影響を及ぼす波浪に重点を置き、検討を行った。本研究を通じて、環境外力の基礎データを得るとともに、浮体応答の特徴を明らかにし、浮体本体と係留系の安全性評価のための一手法を開発できた。本年度の研究実施の概要は下記の通りである。1. 規則波中非線状2次波力である定常波漂流力の数値計算の精度向上を図った。数値計算の結果、浮体規模が大きくなるにつれ、浮体動揺または弾性振動の寄与がほぼ無視でき、構造物からの波の反射に基づく成分(ディフラクション成分)が支配的である事が判った。また超大型浮体の模型を用いた水槽実験と比較し数値計算プログラムの妥当性を検証した結果、満足な一致が得られた。2. 波浪中浮体本体の動揺及び弾性振動の数値シュミレーション計算を行った。剛体運動のみならず弾性変形を有する浮体、いわゆる流力弾性影響も考慮した。また計算は規則波・長波頂不規則波中に限らず、ねじれ変形にとって重要な斜波成分が卓越する短波頂不規則波にも拡張し、波の主方向・方向分布関数も取り入れた、より実海面に近い環境外力に対する検討を行った。3. 風・潮流による外力の簡易推定を行い、係留系にとって重要な定常外力に関する基礎データ、異常時も含めて検討した。また既存係留方式の超大型浮体構造物への適用可能性について、シュミレーション計算により検討した。超大型浮体固有の問題である、外力の空間的不均一性、弾性たわみ振動の影響、風・波などの入射方向角などの要因を考慮した動的シュミレーション計算を行い、超大型浮体構造物の浮体本体と係留系の一体として扱う設計上有用なツールが開発できた。

The accuracy of wave and environmental forces on super-large floating structures is well estimated, and the prediction of wave and structural changes on floating structures is important for the design of mooring systems. This year, the research results of the previous year were reviewed and discussed. This study is aimed at developing a method for evaluating the safety of floating bodies and mooring systems by analyzing the characteristics of floating bodies and mooring systems. This year's research implementation summary is recorded below. 1. The accuracy of numerical calculation of non-linear second-order wave force in regular waves is improved. The results of numerical calculation, the size of the floating body, the vibration of the floating body, the reflection of the wave from the structure, and the fundamental component of the wave are determined. The results of the numerical simulation of the model of the super-large floating body are consistent with those of the numerical simulation. 2. Calculation of the numerical value of the dynamic and dynamic vibration of the floating body in the wave The rigid body motion and the inner shape have the floating body, the middle part of the fluid force and the outer shape. The calculation of irregular waves in the regular wave, the main direction of irregular waves, the main direction of irregular waves, the main waves, the main direction of irregular waves, the main direction of irregular 3. Simple estimation of wind and tidal current forces, mooring systems, and important steady forces This paper discusses the feasibility of existing mooring methods for ultra-large floating structures. Inherent problems of super-large floating structures, spatial heterogeneity of external forces, influence of vibration, calculation of incident direction angle of wind and wave, integration of mooring system of super-large floating structures, and design of floating structures