2024年 大学院理工学研究科 シラバス - 海洋建築工学専攻
設置情報
| 科目名 | 浮体工学特論 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 海洋建築工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 居駒・増田 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | D41A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 規則的および不規則な海洋波浪中における浮体運動のメカニズムについてその現象を理解する。線形ポテンシャル理論による浮体運動の取り扱いを理解し，時間領域と周波数領域での運動方程式の間の関係を誘導できる。さらに、不規則海洋波浪の取り扱いとスペクトル解析とうについての表現，予測，そしてそれらを設計へ活用できるようになる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
【対面授業】 主としてPower Pointと必要に応じて黒板を使用する。 |
|
準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
流体力学の初歩、ならびに、複素関数論の初歩を学んでいることが望ましい。 復習時間を十分に確保し，理論展開と実現象のイメージとをリンクできるようにすること。 |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス、浮遊構造物の歴史と現状と将来展望 | 事前学修：シラバスの確認と浮体式海洋構造物のネットでの調査 事後学修：講義内容全般の確認と関連情報のネットでの調査 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 浮体式構造物の安定性、復原性 | 事前学修：浮体の静的安定性の復習 事後学修：演習課題と任意形状の浮体の場合の取り扱いの考察 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第3回 | 規則波中浮体運動理論：流体力の境界値問題、２次元流体力(定常動揺問題)、境界値問題、固有関数、グリーン関数 、波無しポテンシャル、速度ポテンシャル、Kochin関数、グリーンの定理による速度ポテンシャルの表現、 | 事前学修：微分方程式の境界値問題 事後学修：ラプラスの式と境界積分方程式への誘導の定式化 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第4回 | 規則波中浮体運動理論：運動方程式の組み立て方 | 事前学修：教科書の1.1を熟読する 事後学修：講義の復習とノートの整理 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第5回 | 規則波中浮体運動理論： 固有周期と応答特性 | 事前学修：教科書1.3を熟読する 事後学修：講義の復習とノートの整理 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第6回 | 線形システムと浮体の運動：フーリエ変換 | 事前学修：教科書2.1～2.3を熟読する 事後学修：講義の復習とノートの整理 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第7回 | 線形システムと浮体の運動：因果システムと因果律 | 事前学修：教科書2.6～2.8を熟読する 事後学修：講義の復習とノートの整理 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第8回 | 時間領域での流体力と運動方程式 | 事前学修：教科書2.8を熟読する 事後学修：講義の復習とノートの整理 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第9回 | 不規則波中の浮体の運動：不規則波の特性 | 事前学修：教科書8.1～8.4を熟読する 事後学修：講義の復習とノートの整理 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第10回 | 不規則波中の浮体の運動：確率的な扱い | 事前学修：教科書8.6～8.13を熟読する 事後学修：講義の復習とノートの整理 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第11回 | 方向波の取り扱いと非線形干渉 方向分布関数，方向波でのエルゴード性 | 事前学修：三角関数の積和の公式の復習と係留設計の課題をWEB等で調べる 事後学修：非線形波浪の時系列の生成 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第12回 | 浮体の耐波浪性能：境界条件と計算例 | 事前学修：教科書6.4を熟読する 事後学修：講義の復習とノートの整理 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第13回 | 運動方程式の具体的な表記 | 事前学修：周波数領域の運動方程式について復習する 事後学修：講義の復習とノートの整理 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第14回 | 係留設計 動的解析の取り扱い，ランプドマス法など | 事前学修：ヒステリシスと係留索の関係について事前レポート作成 事後学修：係留反力履歴と浮体応答特性についての考察 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第15回 | 口頭試問および小論文レポート作成 | 事前学修：浮体を利用した海洋開発と設計課題について調べる 事後学修：講義全体の復習とノートの整理 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
その他
| 教科書 |
柏木正，岩下英嗣 『船舶海洋工学シリーズ④ 船体運動 耐航性能編』 成山堂書店 2015年 第２版
|
|---|---|
| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
日野幹雄 『スペクトル解析』 朝倉書店 2000年 第１版
M. Ochi, OCEAN WAVES, Ocean Technology Series, Cambridge University Press, 1998, 1 edition
|
| 成績評価の方法 及び基準 |
授業への参加意欲：５０点満点。各回５点(研究室の実験補助等で欠席の場合は申し出ること。内容確認の上で授業への参加意欲を考慮する。) 授業中の質問：２０点満点。各回１０点。 レポート提出：３０点満点。 単位取得条件：出席５回以上、かつ、質問１回以上、かつ、レポート1件以上提出。 |
| 質問への対応 | 講義時間内での質問はその場で回答する。メールによる質問は、メールで回答するか、次の講義時間内で回答する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
海洋空間利用工学研究室(13号館4階） ikoma.tomoki@nihon-u.ac.jp masuda.koichi@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 16:40 ～ 18:00 13号４階 海洋空間利用研究室
水曜 船橋 16:40 ～ 18:00 13号４階 海洋空間利用研究室
|
| 学生への メッセージ |
積極的に、授業中に質問を発することを期待する。 |