流氷が海洋構造物におよぼす力の測定と予測の研究

流冰对海洋结构物受力测量与预测研究

• 批准号: 60025003
• 负责人: 青田 昌秋
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research in Natural Disasters
• 财政年份: 1985
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1985 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60025003/
• 关键词: 海氷の強度; 流氷力; ウインドストレス; 氷野の凹凸度レーダ信号解析; 風の応力; 氷野の抵抗係数; 氷海構造物設計

研究経過の概要:当研究は昭和59年度から開始された。流氷期は1月下旬〜3月下旬であるため、現在60年度(2年目)の観測中である。なお流氷力を測定する三井造船株式会社製の流氷力測定塔は来年度(昭和61年度)に北大に譲渡されることとなった。研究計画遂行のため暫定処置として上記会社の協力によって現在流氷力の測定を実施中である。ここでは1〜2年目を通じての研究成果、現在進行中の研究の成果の見通しについて報告する。1.海氷の圧縮破壊強度と内部構造の関係:海氷の圧縮破壊度を海氷内の非固体部分(ブラインと気泡の体積の和)の体積率に支配されること、さらに非固体部分の体積率が、海氷の大きさの増大とともに、増加することを明らかにした。これは従来、サンプル試験から推定される氷海中の構造物に作用する流氷力は大き過ぎ、実用的にはサイズによって割り引いて構造設計が行なわれていることに一つの説明を与え得ることになる(昭和59〜60年度)。2.氷野におよぼす風の応力および流氷力の連続測定:これまでなされなかった氷野が海中構造物に作用する力(流氷力測定塔による)と超音波風速計による風の応力を同時にかつ連続的に測定中である。現在なお測定中であるが大きな成果が期待できる(昭和60年度)。3.レーダーの反射電力による氷野に対する風の応力の推定法の研究:氷野が風から受ける力(応力)は氷野の凹凸度に関係する抵抗係数【C_(10)】と風速の自棄に比例する。この抵抗係数【C_(10)】を決定することは、流氷の漂流、氷海中の構造物に作用する力の予測に最も重要である。一般に【C_(10)】の決定は氷野上での風速の測定によらねばならないが、当研究ではレーダー信号の振巾の分散値と抵抗係数【C_(10)】との相関が極めて高いことに注目し、レーダーによる【C_(10)】の決定を試みる観測を実施中である。この方法は漂流理論、流氷力予測に画期的方法となる(昭和60年度)。

Summary of the study history: When the study began in 1959. The flow period is from late January to late March, and now it is 60 years (2 years). Flow Force Measurement Tower manufactured by Mitsui Shipbuilding Co., Ltd. The research plan is implemented in a tentative manner and the cooperation of the company is carried out in a timely manner. This is a report on the results of research conducted in the past 1 ~ 2 years and the results of ongoing research. 1. The relationship between the strength of the compression of the sea and the internal structure: the compression of the sea determines the volume ratio of the non-solid part (the sum of the volume of the gas bubble) in the sea, and the volume ratio of the non-solid part increases. The structure of the sea is designed to be used in the construction of the sea (Showa 59 - 60). 2. Measurement of wind force and flow force in the field: Measurement of wind force and flow force in the field and structure in the sea by ultrasonic anemometer. Now we are looking forward to the results of the measurement (Showa 60). 3. Study on the estimation method of the wind force of the reflected electric power of the wind field: the resistance coefficient [C_(10)] and the ratio of the wind speed to the wind force of the wind field. The resistance coefficient [C_(10)] is the most important factor in determining the prediction of forces acting on structures in the sea. Generally, the determination of [C_(10)] is based on the measurement of wind speed in the field. When the dispersion value of vibration signal and the resistance coefficient [C_(10)] are studied, the correlation between them is extremely high. Methods of drift theory and flow force prediction (Showa 60)

项目成果

主催第5回国際シンポジウム"OMAE"プロシーディング. (1986)

第五届国际研讨会“OMAE”论文集（1986）

K.セツケイAmerican Society of Mechanical Engineers.

K. Setsukei 美国机械工程师学会。

低温科学物理編第44輯. (1986)

低温科学与物理第 44 卷。(1986)