2次オーダートラップ波の解析と大規模海洋施設の設計波力

大型海上设施二阶陷波及设计波力分析

• 批准号: 12750432
• 负责人: 宇都宮 智昭
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750432/
• 关键词: トラップ波; 2次オーダー波力; 円柱; 境界要素法; 非線形波力; 線形波力; ポテンシャル; トラップドモード; 回折波理論; 2次オーダー

Trapped modeの発生周波数においては、通常の予測値をはるかに超える(50倍以上)高い波力が構造物に作用する可能性のあることから、設計波力や波の打ち上げ高さの算定に関連して工学的観点からもtrapped modeの研究が急速に進められている。しかし、これまでの研究は全て線形理論に基づいており、波形勾配が大きくなる共振状態における非線形項の影響は考慮されていなかった。そこで、本研究では、波形勾配の2次オーダーの非線形項の影響を厳密に考慮した場合におけるtrapped modeの発生周波数、モード形状に関する解析ならびに実験的検証をおこなうことを目的とした。2次オーダー波力の算定においては、特に、無限領域までの自由表面上での積分を実施する必要があり、その収束性が悪いために解析的に処理する必要があるが、本研究では、最終的にM. H. Kim(1990)の方法を採用、その8節点2次要素を用いた境界要素法プログラムヘのインプリメントを完了した。計算精度の検証の結果、本プログラムは高い精度を有することが確認され、多数の円柱間で生ずるtrapped modeの解析にも応用可能となることが見込まれている。国内において、本研究で達成したレベルの高い精度を有する2次オーダー波力を計算できるプログラムはなく、国際的にも、MITのWAMIT等、数例を数えるのみと考えられる。現時点では、必ずしも2次オーダートラップ波に関する直接的知見は得られていないが、本研究に関連して開発した2次オーダー波力を高精度に解析できるツールを整えることができたのは極めて大きな成果である。

The number of generating cycles of the Trapped mode is usually estimated to exceed (50 times or more) the probability of high medium wave forces acting on structures, the design wave forces and the calculation of high medium wave forces are related to the engineering point of rapid progress in the research of the trapped mode. The study is based on the linear theory, and the influence of non-linear terms is considered. In this study, the effects of nonlinear terms on the second order of waveform matching are closely considered, such as the number of generated cycles in the trapped mode, the shape of the trap, and the detection of the trap. 2. The calculation of wave forces on the free surface is necessary, especially in infinite fields. H. Kim's (1990) method was adopted, and the 8-node 2-order element was used. The calculation accuracy of the test results, the test results, the accuracy of the test results, the test results, the accuracy of the test results, the accuracy of the test results, the In this study, we have achieved high accuracy in the calculation of wave force in the domestic and international fields, and we have also achieved several examples. The current point is that there must be two times of direct knowledge of the relationship between the two waves, and the relationship between the two waves is analyzed with high precision.