ポテンシャル接続法を用いた有限振幅波に関する境界値問題解析法の開発

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ポテンシャル接続法を用いた有限振幅波に関する境界値問題解析法の開発

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
A Nonlinear Solution of Wave-Structure Interactions with Collocation Method of Matched Eigenfunction Expressions
責任表示:
吉田 明徳(九州大学・工学部・助教授)
Yoshida Akinori(九州大学・工学部・助教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1990-1991
概要(最新報告):
従来のポテンシャル接続法に代えて、きわめて簡潔な解法(選点解法)を提示し、線形問題を対象に、選点解法の妥当性と解の精度について詳細な検討をおこなった。この結果、選点解法は従来の解法に較べて、精度がよく、しかも理論式の展開と数値計算プログラムの作製が極めて簡潔となることが確認された。ついで、理論式の展開が比較的容易な2次元問題について、普遍的な形状の構造物と海底地形を対象に、有限振幅波(スト-クス波)の2次オ-ダ-までの理論式の展開と、数値計算プログラムの開発を行った。種々の波の条件について数値解析を行い、1次解の打ち切り項数や二次の計算に用いる一次解の項数が、二次の解析結果に与える影響等について詳細な検討をおこなって、精度良い解を得るための数値計算手法の詳細を得た。同時に、没水の水平版防波堤と矩形の潜堤を対象に数値解析をおこない、水槽実験の結果と比較して理論解析の妥当性を検証した。 次に、ポテンシャル接続法の選点解法を、3次元非線形波動境界値問題に拡張することを試みた。まず、線形問題に対する選点解法の妥当性を確かめるため、3次元構造物のうち理論式の展開が比較的容易と考えられる、半没水の柱状浮体を対象に、選点解法による理論式の展開を行った。この理論式は平面的なポテンシャルの分布に関してグリ-ンの定理を用いることにより、任意の断面形状の柱状浮体について取り扱えるものである。円形断面および矩形断面の柱状浮体を対象に、種々の波の条件について数値解析を行い、浮体近傍の波高分布、浮体に作用する水平および鉛直波力について、ポテンシャル接続法の選点解法による解と、従来の解法による解との比較を行って、選点解法の妥当性と解の精度についての検討を行った。この結果、二次元問題におけると同様、選点解法の法が従来の解法に較べて精度がよく、しかも理論式の展開と計算プログラムの作製が極めて簡潔となることが確認された。当初、目標とした3次元非線形問題の解析法を提示するまでには到らなかったが、これについてはさらに研究を続ける予定である。 続きを見る
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