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J-GLOBAL ID：201802247068698177   整理番号：18A1246138

多相流における柔軟な表面穿孔水中翼上の流体力学的荷重再構成のための逆法【JST・京大機械翻訳】

Inverse method for hydrodynamic load reconstruction on a flexible surface-piercing hydrofoil in multi-phase flow

著者 (5件)： Ward J.C. (Department of Naval Architecture and Marine Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI, United States) ,  Ward J.C. (Advanced Structures and Composites Center, University of Maine, Orono, ME, United States) ,  Harwood C.M. (Department of Naval Architecture and Marine Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI, United States) ,  Harwood C.M. (IIHR - Hydroscience and Engineering, University of Iowa, Iowa City, IA, United States) ,  Young Y.L. (Department of Naval Architecture and Marine Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI, United States)
資料名： Journal of Fluids and Structures  (Journal of Fluids and Structures)
巻： 77  ページ： 58-79  発行年： 2018年 
JST資料番号： T0480A  ISSN： 0889-9746  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 限られた歪測定を用いたその場定常状態の流体力学的負荷分布の再構成のための逆法を開発し,完全湿潤(FW)および完全換気(FV)流れにおける長方形の柔軟な表面穿孔水中翼について検証した。水中翼は,海洋推進機やタービンのようなより複雑な流体力学的揚力面に対する標準的な代理として使用される。本手法は,与えられた運転条件に対する流体弾性応答を予測するために,前進流体-構造相互作用(FSI)モデルを用いることを含む。逆問題を未知の運転条件を決定する最適化問題として解いた。前方FSIモデルは,自由表面,換気,および粘性効果を考慮した非線形揚力線(LL)流体ソルバ,およびスパン方向曲げとねじり変形を表す1次元梁要素を用いた固体有限要素法(FEM)ソルバから成る。結合FSIモデルをミシガン大学の曳航タンク実験中に収集したデータを用いて検証した。揚力およびモーメント係数の予測ならびにスパン方向曲げおよびねじり変形はFWおよびFV流れにおける実験結果と良く一致した。逆問題を最適化問題として定式化し,測定と予測変形の間の差を最小化する未知の運転条件を決定した。逆問題によってしばしば遭遇する非一意性問題を避けるために,測定した湿潤固有振動数を用いた動的制約を,問題を正規化し,解法プロセスをスピードアップするために追加した。逐次二次計画法アルゴリズムを,逆問題のための最適化装置として用いた。実験研究により,逆FSIモデルは,既知の流速およびFWおよびFV条件の両方において,既知の流速および限られた数の歪測定に対して,未知の操作条件(迎え角および浸漬アスペクト比)を正確に決定することを示した。収束結果を用いて箔上の三次元流体力学的負荷分布を再構成し,FV運転条件に対する空洞形状を予測した。これは実験的測定と観測と良く一致することが分かった。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 予測 ,  *再構成 ,  三次元流 ,  最適化 ,  相互作用 ,  定式化 ,  揚力 ,  逆問題 ,  アルゴリズム ,  粘性 ,  流速 ,  *流体力学 ,  アスペクト比 ,  有限要素法
準シソーラス用語： ソルバ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 流体-構造相互作用 ,  逆問題 ,  有限要素解析 ,  リフティングライン ,  換気

分類 (1件)： 物体の周りの流れ  (BC02040N)

タイトルに関連する用語 (7件)： 多相流 ,  穿孔 ,  水中翼 ,  流体力学 ,  荷重 ,  再構成 ,  法