船体構造へのアダプティブメッシュの適用と最適化に関する国際共同ベンチマーク計算

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(1)国際共同ベンチマーク計算の実施本国際共同ベンチマーク計算は、国際船舶海洋構造会議(ISSC)第II.1技術委員会(委員長:本研究代表者 角洋一)の活動の一貫として軽量化のためしばしば疲労損傷が問題となる高速船のアルミニウム船体構造の解析を取り上げる。高速フェリーの車両甲板下横桁と縦桁の直交交差部では、フランジはダイアモンドプレートと呼ばれる十字形の部材となるので、このコーナー部に着目しウェブとフランジのアダプティブメッシュを用いた有限要素解析を行うとともに、フランジ形状の最適化(最小重量化)ベンチマーク計算を行った。解析自由度を制限しつつ各種解析コードを用いて行い、得られた応力集中部の応力値の解析者によるばらつき及び適切なアダプティブメッシュのための指針を得た。また、最適化を行った場合に、その重量が、使用した解析コードや解析者の判断によってどの程度変化しうるかを定量的に把握した。船体構造などの複雑な実構造では、解析者の前提判断と使用する解析コードとの関係で、解析結果が大きくばらつくことが知られており、構造設計分野では、これが大きな問題となっている。本ベンチマーク計算はその意味で、この問題に対する各国専門家の共通理解を得る第一歩となった。上記比較計算結果を持ち寄り討論するための会議を平成14年10月に英国ロンドンで開催した。(2)報告書の作成ベンチマーク計算も含めた当該委員会報告書原稿は平成15年1月に国際船舶海洋構造会議理事会に提出した。その内容は、Elsevier社から2003年に出版されるProceedings of the 15^<th> International Ship and Offshore Structures Congressの第1巻に収録される。報告書(約69ページ)の章立ては下記の通りである。1.Introduction2.Computational Methods for Quasi-Static Response of Marine Structures3.Ship Structures4.Offshore Structures5.Comparative Study on Adaptive Meshing and Design Optimization6.Conclusions and Recommendations