超大型浮体式海洋構造物の弾性応答の低減に関する研究

降低超大型浮式海上结构物弹性响应研究

基本信息

批准号：
12750823
负责人：
村井基彦
金额：
$ 1.47万
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

平成12年度は、現有の計算コードを、「防波堤の影響と超大型浮体式構造物の弾性応答を一度に解くことの出来るコード」および「大型浮体局部の剛性変化に対応できる計算コード」へと拡張した。その計算コードに基づく数値解析を行い、超大型浮体式構造物の弾性応答の低減に関して、種々の検討を行った。その結果、大型浮体の辺部に相対的に柔軟な構造物を取り付けることによって、応答を半分程度以下に抑制することが可能であることを示した。また、防波堤の影響に関しても、設置距離等に関して検討を加えた。さらに、13年度において、「海底起伏」「任意の支持形式の浮体」「浮体表面での粘性影響」に対応できる計算コードの拡張がなされた。その結果、コラム支持などの波無し周波数での応答抑制、大型浮体に及ぼす波浪と物体表面での粘性影響に関して有意な知見を得ることが出来た。一方、12年度より交付された科学技術研究費にて長さ4m×幅2m×型深さ10cm(水深は5cm程度)の小型の水理水槽を製作した。水槽の造波性能は周期0.1秒〜数秒が可能なフラップ式のものであり、これまでのこの分野の水槽としては、画期的に造波周期が短い。これにより、概ね1000分の1程度の小型模型で、波浪の相似関係を満足できる点が特徴である。また、水槽全体を小型化することにより、構造物周辺の波浪場、また構造物そのものの全体挙動などの全体像を視覚的に捉えることが可能となる。この波浪場などの全体像を広域的にかつ視覚的に捉え、さらに定性的・定量的に評価できることを目標に、モアレ縞を用いた光学的な計測手法について検討を加えた。その結果、12年度において定性的な評価手法の可能性を見出し、更に13年度において、数値計算結果と比較し1割以内の精度の実験手法が検討され定量的な評価に耐え得るような実験結果の収集にも成功した。

在2000年，当前的计算代码扩展到“可以解决防波堤的影响以及一次性浮动浮动结构的弹性响应的代码”和“计算代码，这些代码可以处理大型浮动物体局部区域刚度的变化”。基于计算代码进行了数值分析，并对超大浮动结构的弹性响应的减少进行了各种研究。结果，已经表明，通过将相对柔性的结构连接到大浮子的侧面，可以将响应降低到大约一半或更小。此外，还考虑了有关安装距离的防波堤的影响。此外，在2013年，扩展了计算代码，以适应“海底起伏”，“任何支撑的浮动体”和“粘度对浮动体表面的影响”。结果，关于在小波频率（例如柱支持）以及波对大型浮动物体的影响以及粘度对物体表面的影响，获得了有关响应抑制的重要知识。同时，随着2012年发行的科学技术研究基金，我们创建了一个小型液压储罐，其长度为4m x宽度为2m x x深度为10厘米（水深约5厘米）。水族馆的波浪性能是一种襟翼类型，可以在0.1到几秒钟的周期中使用，并且迄今为止，该领域的水族馆开创性的波浪生产周期是开创性的。这使其成为一个小型模型，大约是其特征的千分之一的千分之一，并且可以满足其相似性关系。此外，通过将整个水族馆进行微型化，可以在结构本身的结构和整体行为周围视觉上掌握波场的整体情况。我们已经使用Moire Fringes审查了一种光学测量方法，目的是在视觉上捕获该波场和其他区域的整体情况，并允许进行定性和定量评估。结果，我们发现了2012年定性评估方法的可能性，在2013年，与数值计算结果相比，精确度少于10％的实验方法被检查，并成功收集了可以承受定量评估的实验结果。