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関連リンク |
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論文 【 表示 ／ 非表示 】
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水害に対する浮体式防災住宅の提案に関する研究（その１）：水槽実験による浮体基礎の浮上性能の検討
増田 光弘 , 2023年10月
日本建築学会環境系論文集 , 88 (812) , 808 - 817
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港湾内船舶の津波被害予測データベース構築に関する研究-岸壁係留船舶の津波被害予測1-
筒井 千暁, 増田 光弘, 南 清和, 高畑 航 , 2021年
日本航海学会論文集 , 144 (0) , 50 - 57
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Use of the MPS Method to Estimate the Energy Conversion Efficiency of the OWC-WEC (First Report)
Mitsuhiro Masuda, Yutaro Sasahara, Kiyokazu Minami, Tahsin Tezdogan, Atilla Incecik , 2019年09月
Ocean Engineering
著書 【 表示 ／ 非表示 】
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海洋へのいざない
増田光弘 , 2017年09月
公益社団法人日本船舶海洋工学会 , 海の災害から国土を守る , 94-95
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海洋へのいざない
増田光弘 , 2016年09月
公益社団法人日本船舶海洋工学会 , 海の災害から国土を守る , 94-95
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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研究期間: 2020年07月 - 2023年03月 代表者: 増田 光弘
挑戦的研究（萌芽） 研究代表者 20K21053
近年、我が国では水害による大規模な被害が多発している。水害によって住居の浸水被害や水流によって押し流されるといった被害が多く報告されており、そのような災害に予め備えることが重要である。そこで、本研究では住居の基礎部分に浮体を用いることによって、水害を受け流し被災地域住民の人命および資産を守ることができる浮上式防災住居を提案する。本研究では、数値シミュレーションと水槽実験によって水害を受け流すことのできる浮上メカニズムの提案、係留方法の検討、水害収束後の収容性能の検討を行う。そして、それらの検討結果を基に様々な水害条件に対応可能な浮上式防災住居を提案し、その有効性を示す。
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研究期間: 2017年04月 - 2021年03月 代表者: 増田 光弘
若手研究(A) 研究代表者 17H04975
本研究は、岸壁係留船舶の定量的な津波被害の調査および津波防災対策方法の評価を行うことにより、統合的な津波被害予測・津波防災対策データベースを構築することを目的としている。平成30年度は主に数値シミュレーション法の精度検証を行い、実用性を示すことを目的としていたが、平成29年度の実施報告にてプログラムにおける改善の必要のある項目への対処および、係留状態や津波の入射角度等の情報を整理していく旨について記述している。そこで平成30年度は津波の形態の違いが岸壁係留船舶にもたらす影響について整理し、防舷材影響とともに、係留方法の検討を行った。津波の形態を押し波と引き波に分類し、それぞれの形態における岸壁係留船舶の津波中挙動の調査を行った。それにより、押し波時においては防舷材の影響が比較的大きく、また増しもやいや浮体式岸壁などの対策の組み合わせによって防災・減災効果を得ることが可能であることがわかった。それに対して、引きの波の場合は船首尾方向に対して直交する方向に流出する場合、押し波時において有効な浮体式岸壁が効果的に作用しない可能性があることがわかった。また、そのような場合、増しもやい対策も効果が発揮されにくいことがわかった。これまでの申請者の研究や他の津波防災に関する研究、実際の事例においても津波防災・減災対策として増しもやいや浮体式岸壁が有効であることが確認されているが、引き波を考慮した場合、それらの対策に対してさらなる工夫が必要であることが明らかとなった。そのため申請者は、これらの検討結果から被害が大きくなる要因を分析し、引き波にも強い防災岸壁についての検討を開始した。これらの岸壁係留船舶の津波被害に関する新たな知見を得られたことは非常に意義のあることであり、それらに対する防災対策を示していくことは非常に重要であるといえる。
本研究はおおむね当初の想定通りに進んでいると判断できる。本研究で導入を予定していた係留索特性を考慮した係留索モデル、防舷材モデル、津波流入境界についてはそれぞれの導入がおおむね終了している。本来の予定ではそれぞれの改良点について実用性を明らかにするために水槽実験結果との比較を行う予定であったが、津波の入射形態の違いが岸壁係留船舶にもたらす影響について検討し、その影響の程度を明らかにしておく必要があったため、本年度はこちらを優先的に実施した。そのため、実験模型よりも優先してそれらの検討を実施するために必要な計算機を購入した。ただし、それと並行してプログラムコードの実用性を検証するための実験模型の設計を行い、2019年度が開始するとともに模型を発注できる準備を行っている。また、2019年度の目標は津波被害状況シミュレーションの実施と津波被害データベースの構築であり、2018年度に行った検討は本年度の達成目標に含まれるものである。そこで本年度はまず水槽実験を実施し、実験結果とシミュレーション結果の比較を行い、本プログラムコードの改良点の実用性について検討を行う。その後、押し波・引き波といった津波の形態や津波高の違いが岸壁係留船舶にもたらす影響について検討を行っていく。また、それと並行して有効な津波対策に関するデータの収集を行っていく。
2019年度の目標は津波被害状況シミュレーションの実施と津波被害データベースの構築となっている。ただし、2018年度に実施予定であった水槽実験の実施およびシミュレーション結果との比較・検証は本年度に実施予定である。そのため、まず水槽実験を実施し、プログラムコードとの比較を行い、本プログラムコードの実用性について検討を行う。それが完了した後、津波被害状況シミュレーションを実施し、2018年度までに行われた津波被害状況シミュレーション結果と合わせて津波被害データベースを構築していく予定である。また、それと並行して2018年度から構想している押し波・引き波に対応可能な浮体式岸壁の防災・減災効果についても検討を行い、次年度に実施予定である津波防災対策の提案およびその防災性能の評価に向けた準備を行っていく。 -
走錨事故防止のための次世代高性能新型錨の開発と規則改定の提案
研究期間: 2021年04月 - 2026年03月 代表者: 増田 光弘
基盤研究(B) 研究代表者 23K21007
本研究では、走錨海難防災・減災のために走錨時に安定して性能を発揮することができ、かつ平時においても使用しやすい次世代高性能新型錨を開発するとともに、本新型錨の性能を基準とした実用的な諸規則・要件を見直し・提案することで、諸規則・要件の改定の基盤を確立する。そのために、１）新型錨の開発・設計、２）水槽実験模型・実海域実験模型による性能検証、３）新型錨の性能を基準とした諸規則の見直しおよび、より実用的な規則・要件の提案を行う。
2022年度は、主に１）鋳造製新型錨の水槽実験、２）実海域における錨鎖影響を調査するための錨鎖曳引実験を実施した。
１）2021年度に引き続き鋳造製新型錨の実験水槽における把駐性能の検証を行なった。2022年度は曵引方法が把駐性能に与える影響について検討を行なった。曳引方法は水平曵引（爪向き方向に曳引する一般的な曳引方法）、ターンバック曵引（爪向きに対して逆向きに曳引する曳引方法）である。本結果から、鋳造製新型錨は鋼板溶接製新型錨より重量が重くなる傾向にあるが、それによってより底質に潜り込みやすくなるため、曳引中に曳引方向が変わるような状況においても高い把駐力を発生させやすくなることがわかった。ただし、フルーク（爪）の形状がやや丸みを帯びるため、実用上問題ない程度であるものの水平曵引時に対して把駐力の低下の割合が鋼板溶接製より大きくなることがわかった。
２）2021年度の実海域実験より、実海域における底質中の錨鎖はこれまで考えられてきた錨鎖抵抗力以上の抵抗力を有している可能性が示されていた。正確な錨鎖抵抗力が求められない限り、実海域での正確な錨性能を把握することができないことから、2022年度は錨鎖のみを曳引し、実海域における錨鎖抵抗力を調査することとした。実海域実験は2回実施し、DPSを用いて複数の曳引航跡にて曵引実験を行なった。それによって、錨鎖抵抗力はこれまで考えられてきた以上の抵抗力を示し、既存の錨曵引実験では錨鎖抵抗力を過小評価していた可能性があることがわかった。また、曵引方向が変わるとそのたびに錨鎖抵抗力が一時的に大きくなること、錨鎖も錨と同様に曵引中に底質に潜り、最大抵抗力を迎えると滑るという特性を有していることがわかった。
これらの研究実績から、新型錨形状の有効性を確認するとともに、実海域において錨鎖が与える影響についてより理解を深めることができた。
本研究の当初計画では、3年間は新型錨開発のための必要条件の整理および新型錨の設計開発、新型錨の性能検証からその有用性および実用性を示すこととしている。そのため、現在の研究の進捗状況としては当初の研究計画通り有望な形状を有する新型錨を開発することができており、本研究は順調に進展していると評価できる。ただし、実海域における錨鎖抵抗力が既存の考え方では正確に錨性能を評価できないことが本研究で明らかになった。これは錨研究においては有益な発見であるが、一方で新型錨研究と並行して錨鎖そのものの性能検証を行う必要が発生し、本年度の実海域実験は錨鎖抵抗力を調査することに費やされた。実海域実験は実験規模、費用の面で一年間の間の実施回数に制限があることから、本検討が今後の研究の進捗に影響する可能性がある。
2023年度は、鋳造製の実海域実験用新型錨模型を作成し、既存の諸規則・要件にもっとも適合させやすい鋳造製の新型錨による実海域実験を行い、その実用性を示すことを目的とする。このとき、実海域用鋳造製新型錨は鋳造メーカーの特注品とし、一般的な錨と同様に落下試験、つち打試験、耐力試験、非破壊検査を行い、既存の錨と同様に製品として形状に問題がない点についても検討を行う。さらに、本年度から新型錨を一般商船にも搭載可能とすることと、本来必要とされる錨性能に適合させた諸規則・要件とするために、現行の諸規則・要件の見直しを行なっていく。
授業科目 【 表示 ／ 非表示 】
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担当授業（学部）
フレッシュマンセミナー
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基礎ゼミナール
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抵抗推進論
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短艇実習
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船体構造論
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船舶工学Ⅰ
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船舶工学Ⅱ
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担当授業（大学院）
浮体運動学
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海洋テクノロジー学特別演習
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海洋テクノロジー学特別研究
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海洋利用システム学特別研究
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海洋施設工学特論