| Project/Area Number |
19360401
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Naval and maritime engineering
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
IZUMIYAMA Koh National Maritime Research Institute, 流体部門, グループ長 (40358403)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SHIMODA Haruhito 独立行政法人 海上技術安全研究所, 流体部門, 主任研究員 (30505102)
WAKO Daisuke 独立行政法人 海上技術安全研究所, 流体部門, 研究員 (40505103)
KANADA Shigeo 独立行政法人 海上技術安全研究所, 流体部門流体部門, 主任研究員 (20505101)
TAKIMOTO Tadanori 独立行政法人 海上技術安全研究所, 主任研究員 (20466238)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2008
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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| Budget Amount *help |
¥15,730,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥3,630,000)
Fiscal Year 2008: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2007: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
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| Keywords | 極地 / 海上安全 / 船舶工学 / 船体氷荷重 |
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| Research Abstract |
本研究では、氷の存在する海域である「氷海域」を航行する船舶の船体に、周囲の氷との接触による発生する「船体氷荷重」について研究を行った。本研究の特徴は、その研究手法にある。本研究では、船舶と氷の干渉現象を、実現象の1/5から1/10程度のスケールである「中規模スケール」で再現した水槽実験により、船体氷荷重の特性についての知見を求めることを試みた。船体氷荷重の発生メカニズム・強度は、船体各部において異なるが、本研究では、傾斜した船体外板が氷を曲げ割りながら進む船首部と、鉛直に切り立った船体外板が氷縁部と接触する船体中央部の2領域について研究を行った。
船首部についての研究では、荷重の挙動が大きく2種類に分けられることが示された。その一つは荷重が連続した細長い領域に発生するものであり、他方は、短い領域に荷重が集中するするタイプである。これらによりフレームに発生する剪断歪は後者の方が大きい。さらには、荷重領域が短いほど荷重強度が高まることも示された。一方船体中央部に発生する荷重については、中規模スケール実験に加えて、荷重の全体的特性を見るために模型実験(縮尺1/36)も実施した。模型実験結果より船体中央部では船首部に比べて荷重の発生頻度は低いものの、荷重が発生した場合の強度は船首部よりも高まる可能性があることが示された。
本研究の結果を氷海船舶の船体構造設計における氷荷重の取扱いに比べると、次の2点が指摘できる。第一に、設計では一般に水平方向に延びた領域に分布する氷荷重モデルが用いられるが、本研究の結果は荷重がもっと狭い領域に集中し、さらには設計対象とすべき高荷重ほど荷重の集中性が増すことを示唆している。第二に、設計氷荷重の船体周りの分布は、船首部で最も高く船体中央部・船尾部と低下するように与えられることが一般的であるが、本研究の結果は船体中央部においても高荷重が発生する可能性を示している。
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