強非線形シミュレーション技術による波浪災害の予測と防止法

利用强非线性模拟技术预测和预防波浪灾害的方法

• 批准号: 17636024
• 负责人: 柏木 正
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17636024/
• 关键词: 自然災害; 防災; 海洋工学; 数値流体力学; 流体構造連成問題; 強非線形問題

波浪災害の予測と防止法について,研究レベルの現状把握と長期的な研究目標の設定を行うために,(1)流体力学に関する強非線形シミュレーション技術に関する調査,(2)構造・流体連成問題の解析技術に関する調査,(3)強非線形水波現象に関する実験技術の調査をグループに分けて行い,各グループ間での情報交換,今後の研究方法の討議を行った。その概要は以下のとおりである。1)水波と浮体の強非線形相互作用に関する数値シミュレーション法については,気相・液層・固層を同一の方程式で統一的に解くことができるCIP-CUP法や,メッシュ生成を一切必要とせず,流体運動を粒子でモデル化してラグランジェ的に計算を行うMPS法(あるいはSPH法)による研究が精力的に行われている。その結果,青波による波浪衝撃を伴う強非線形現象に対しても,3次元浮体の波浪中運動シミュレーションができるようになっている。ただし,計算法の本格的な検証はこれから行われると言う状況である。研究課題としては,長時間のシミュレーションでも正確で鮮明に異相境界面を捉えることができる界面捕捉法を確立,計算時間の短縮などである。2)有限要素法による構造解析の現状は,流体解析によって圧力分布の情報を提供してもらうという一方通行の解析にとどまっており,真の構造・流体連成解析ではない。それを解決する一つの方法は,流体・構造を連続体として考え,数値"流体"力学の手法によって統一的に計算することであるが,実際そのような研究が行われ始めており,更なる発展が期待できる。3)強非線形水波現象に関する実験は,海水打ち込みに関する海上技術安全研究所での実験,最近九州大学応用力学研究所で行った大振幅波浪中を動揺しながら航走する模型船の甲板上での圧力計測実験以外,余り多く行われているとは言えない。数値計算と水槽実験の連携した共同研究が必要である。4)移動境界まわりの強非線形流れ解析に関する国際研究集会を2006年1月に開催し,日頃の学会の枠を超えた研究情報の交換を行った。この情報交換は大変有意義であり,今後も継続して行う予定である。

The wave hazard is affected by the wave hazard prevention method, and the long-term research objectives are set to improve the performance of the wave hazard prevention method. (1) the hydrodynamics is used to improve the performance of the non-hydrodynamic system, and (2) to analyze the problem of the fluid problem. (3) to strengthen the technology of non-shaped water waves, and to exchange feelings with each other, and the research methods will be recommended in the future. The following is a summary of the information. 1) the floating body of water wave to strengthen the non-shaped interaction, the numerical simulation, the numerical simulation, the solution of the same equation, the solution of the solution of the same equation, the solution of the solution, the CIP-CUP method, and the generation of all necessary components. The calculation of fluid dynamics is based on the calculation of particle dynamics. The MPS method (SPH method) is used to analyze the energy of the research effort. The result of the experiment shows that the Qingbo wave wave is accompanied by a strong non-shaped wave, and the movement of the three-dimensional floating body wave is closely related to each other. In this case, the words and expressions of the algorithm are not correct. Study the project and make sure that the interface capture method is established for a long time, and the time limit is calculated. 2) the finite element method is used to create an analytical profile, and a fluid analysis method is used to analyze the distribution of forces on one side. In this paper, the method is used to solve the problem, the method of fluid mechanics is analyzed, and the calculation of the method of fluid mechanics is calculated in a systematic way. 3) strengthen the non-shaped water waves, and the sea water will be used by the Institute of Maritime Technology and Safety. Recently, the Institute of Applied Mechanics of Kyushu University has been moving away from the model ship in large amplitude waves in addition to the calculation of load force on the deck. Calculate the number of sinks and link them together to study the necessary information. 4) to strengthen the analysis of irregular flow, the international research conference will be held in January 2006, and the international research conference will be held in January 2006. I don't want to be in love with each other. I don't want to be in love with each other. in the future, I will make a decision.

项目成果

Recent Progress in CIP Method for Strongly Nonlinear Ship-Wave Interactions

强非线性船波相互作用CIP方法的最新进展

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.of 4th International Workshop on Ship Hydrodynamics (IWASH '05) (Shanghai, China)
• 作者: Hu;C-H;et al.
• 通讯作者: et al.

A Particle Method for Impulsive Loads Caused by Violent Sloshing

剧烈晃动引起的冲击载荷的粒子法

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.of 20th International Workshop on Water Waves and Floating Bodies(Spitsbergen, Norway)
• 作者: Sueyoshi;M.Kishev;Z.and Kashiwagi;M.
• 通讯作者: M.

CIP 法による強非線形自由表面問題の数値シミュレーション

利用CIP方法对强非线性自由表面问题进行数值模拟

• 发表时间: 2006
• 期刊: 第55回理論応用力学講演会講演論文集
• 作者: Moriyasu Nonaka et al.;M.Nonaka et al.;Moriyasu Nonaka et al.;Moriyasu Nonaka et al.;湯川健太郎 et al.;小林 弘幸 et al.;K.Yukawa et al.;H.Kobayashi et al.;M.Nonaka et al.;胡 長洪 et al.
• 通讯作者: 胡 長洪 et al.

3-D Numerical Simulation of Freely Moving Floating Body By CIP Method

• 发表时间: 2005
• 作者: Changhong Hu;M. Kashiwagi;O. Faltinsen

3-D Numerical Simulation of Water-Entry Problem by CIP based Cartesian Grid Method

基于 CIP 的笛卡尔网格法进水问题的 3-D 数值模拟

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.of 20th International Workshop on Water Waves and Floating Bodies (Spitsbergen, Norway)
• 作者: Hu;C-H;et al.
• 通讯作者: et al.