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RESEARCH

 『海の“チカラ”で未来はもっと素敵になる』というコンセプトをもとに,新しい価値を有する海洋建築物を提案し,その海洋建築物の実現に向けた技術的な課題の解決策を創造する研究活動を展開しています。

 そして社会が「海」に対し求める価値を主軸とし,アイデアを出し,デザインを考え,検証と改善を繰り返しクオリティの高いものを生み出せる「デザイン思考」を身に付けた技術者の育成を念頭に指導します。

 2019年度から新しく始まる研究室なのでOBやOGによる就職相談なども実施し卒業生も含め,皆で一緒に“楽しく”学べる研究室を創りましょう!

​研究テーマ

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海洋建築物のニューコンセプトの提案とその実現可能性に関する技術的な検討

東日本大震災以降,日本では新たな発電エネルギーとして海洋再生エネルギーが注目されている。しかし電力の貯蔵と輸送に課題が残されていることから,本研究では深海の静水圧を利用することで水素の圧縮コストを削減し,安全な水素の貯蔵を実現する水素生産・貯蔵システム(SHPS)を提案する。SHPSは水深2000-4000m程度の海域への設置を考えており,現在は電解時の電極の発熱に対する冷却システムの設計や水素を海上の浮体に送るライザーの設計などを進めている。

​2つ目の画像は,海底と水素生産施設の上部の小型浮体を結ぶSLWR(Steel Lazy Wave Riser)というライザーシステムを示しており,このライザーシステムと上部浮体との連成問題や,小型浮体部分のライザーとトート係留を複合させた係留システムに関する検討を実施している。また今後,このライザーシステムと海底との接触点であるTDZ(タッチダウンゾーン)におけるライザーシステムの疲労問題など,この様な海洋構造物を成立させるうえでの重要な研究開発も進める。

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新しい係留システムを採用した浮体構造物と波の相互干渉影響を考慮した運動応答特性把握

石炭の主要な生産地域であるインドネシアの東カリマンタン周辺海域は遠浅で石炭を輸送するための大型船舶の接岸は難しい。そのためバージで沖合の船舶まで石炭を運ぶ沖荷役と呼ばれる荷役方法で石炭を輸送しているが,天候の影響も受けやすく非効率的な方法といえる。そこで沖荷役の中継基地となる大型石炭貯蔵浮体(LFTS)を提案した。LFTSは600m×160mととても大きな浮体だが長周期変動波漂流力や風荷重などの荷重が作用し,また大型船舶も接舷するため,このようなLFTSシステムの複雑な動揺特性把握はLFTSの実現に向けて重要な課題といえる。また大型石炭貯蔵浮体(LFTS)は最大50万tもの石炭を積載し,設置海域は干満差もあり,係留システムの浮体側の取付点位置は最大で9m以上も上下してしまう。そこでその挙動に対応可能な係留システムの開発が望まれれる。

​この研究では大型浮体構造物に対して,弾性係留索という中間にゴム材を中心とした係留システムが適用可能か,またその適切な係留条件に関する検討を進める。

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ジャケット構造物の2次利用を目的とした健全性評価システムの構築

東シナ海周辺には老朽化したジャケット構造物(築30~40年)が幾つも建造されているが,安全性の観点から2次利用されていない。そこで陸域の建築物と同様に疲労解析や,センシング技術をもとに海洋建築物ならではの健全性評価システムのの研究開発を実施する。

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大型浮体式海洋建築物の構造解析や,構造安全性の確保とその評価

大型石炭貯蔵浮体(LFTS)は最大50万tもの石炭を積載するため,応力集中による座屈崩壊の可能性が考えられる。そのため局所的な座屈崩壊に関する検討が求められる。この研究では局所的な重量物が作用する際の適切な鋼材配置や,非線形静解析による座屈崩壊の把握,そしてそもそも変形を最小限にとどめるリアルタイムバラストコントロールシステムなどについて検討を行う。

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GIS(地理情報システム)などデジタル情報技術を活用した海洋建築物の適地選定手法の開発

この研究では首都直下地震に対して内陸部における迅速な医療支援を実施可能な河川上に設置するといった仮定において,災害弱者救済や健康維持支援を念頭においた緊急医療支援体制の構築を目指し,津波を含む地震災害に対して免震性に優れ,移動可能な浮体式災害時医療支援システム(Medi-float)を提案した。そして現在GIS(地理情報システム)を活用して首都直下地震による負傷者数やクラッシュ症候群の患者の分布を把握し,Medi-floatの適地選定指標や規模算定を行うための一連の流れを構築することを目的として研究を進めている。

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数値計算による生態系ネットワークの解明

東京湾では,毎年青潮が発生しておりアサリなどの底生生物は多量に死滅してしまう状況が確認されている。しかしそのような海域でも時間が経過すると干潟にアサリが再び現れることも確認されている。このような「生態系(アサリ)ネットワーク」については,未だに実態は解明されていないことから現地調査および浮遊シミュレーションを実施し「生態系ネットワーク」に関わる幼生の動態の推定を目的として研究を進めている。

修士論文タイトル

2021年度

 "弾性係留索を使用した浮体係留システムに関する基礎的研究" 鹿島瞳

2020年度

 "首都直下地震における主要医療施設との連携を考慮した災害時医療支援浮体の適地選定に関する研究" 下本瀬夏

 "弾性係留索を用いた係留システムの大型貯蔵浮体への適用性に関する基礎的研究" 関口諒

 "有限要素法によるジャケット式海洋構造物の損傷予測に関する基礎的研究" 西河内亮

2019年度

 "大型石炭貯蔵浮体の石炭積載状態に応じた変形と塑性歪みに関する基礎的研究" 飯塚功二

 "SLWRが接続する浮体システムの動的挙動解析" 海保紘大 [加藤賞]

 "離島港湾における係留船舶の消波装置による動揺低減効果に関する基礎的研究" 木原寛明

 "干潟域における浮遊を考慮した生態系(二枚貝)ネットワークに関する基礎的研究" 山口兼右

2018年度

 "大型船舶が接舷された大型石炭貯蔵浮体システムの応答量に関する研究" 敷田曜

卒業研究タイトル

2021年度

 "弾性係留索により係留された洋上風力発電施設の居住性能評価" 海老原圭・菅原幹将

 "超大型浮体に接続する弾性係留索の係留条件に関する基礎的研究" 雄倉佐彩・野原さくら

 "SCRの挙動と土壌との相互作用に関する基礎的研究" 大木誠也・北島大誠・木下龍太郞・新家裕登

 "ジャケット式海洋構造物の損傷に伴う振動特性変化に関する基礎的研究" 関口俊介・土本和人

 "ジャケット式海洋構造物の層剛性の同定に関する基礎的研究" 森田光奎・山名泰生

 "東京湾における残存稚貝の成長過程の再現に関する基礎的研究" 田村直輝

 "大規模災害時の建物倒壊による重傷者数の算定手法に関する基礎的研究" 吉田健人

2020年度

 "ジャケット式海洋構造物の固有振動モードによる損傷箇所の推定" 稲生慎太郎・小岩立汰・成松青空

 "波強制力が作用する超大水深型SLWRの応答特性" 岩田彗悟・髙野大輝

 "GISを用いた災害時における主要病院の受入れ人数の算定に関する基礎的研究" 塩島宇晶・村山裕樹

 "弾性係留システムの係留条件の変化に伴う大型石炭貯蔵浮体の運動応答特性" 鈴木湧大・立原直樹・盛一佑太

 "東京湾における二枚貝生態系ネットワークの解明に関する基礎的研究~浮遊幼生の遊泳パターン解析と残存稚貝の成長モデルの構築について~" 西田阿偉斗・石王丸直哉

 "運用時を想定した大型石炭貯蔵浮体の構造特性" 諸橋健太郎

2019年度

 "大型石炭貯蔵浮体のモデル化に関する基礎的研究" 林誠之輔・赤羽佑斗 ・下地海人

 "東京湾における二枚貝浮遊幼生の沈降着底に関する基礎的研究" 新井智大・田邊晴香

 "首都直下地震における医療支援浮体の有用性に関する基礎的研究 ~医療施設間の連携を考慮した重傷者搬送シミュレーション" 石橋紀里・宇田川大輝

 "弾性係留索によって係留された大型浮体の運動応答特性" 鹿島瞳

 "係留船舶の消波装置の設置に伴う動揺低減効果に関する基礎的研究" 熊澤一樹

 "超大水深型SLWRの構造特性把握に関する基礎的研究" 高嶋実和・齋藤和輝

 "カテナリー係留された大型石炭貯蔵浮体の運動応答特性に関する基礎的研究" 吉田璃子

2018年度

 "離島港湾における非接岸係留された係留船舶の応答特性と係留索張力に関する基礎的研究" 大野拓巳

 "深海を活用した水素生産・貯蔵施設の電解水冷却システムに関する基礎的研究" 佐野敦紀・山口耕一郎

 "GISによる災害時医療支援浮体の規模算定および適地選定に関する基礎的研究" 下本瀬夏・北畠佑一

 "大型船舶が接舷された大型石炭貯蔵浮体システムの運動応答特性に関する研究 ~カテナリー係留された大型石炭貯蔵浮体の運動応答" 関口諒

 "大型石炭貯蔵浮体に生じる塑性歪みに関する基礎的研究" 西河内亮・野尻連太朗

 "大型石炭貯蔵浮体の動揺特性に関する基礎的研究" 立川潮・佐藤英仁

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