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Optimal design of position keeping for multi-purpose offshore supply vessel during multi-lift operation

Research Project

Project/Area Number 20H02378
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 24020:Marine engineering-related
Research InstitutionNational Institute of Maritime, Port and Aviation Technology

Principal Investigator

Otsubo Kazuhisa  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (50435773)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石田 圭  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (60636827)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Keywordsマルチリフト / 波浪中連成運動 / 多目的作業船 / バージ船 / マルチボディダイナミクス / 波浪中動揺 / DPS / 最適設計 / 波浪中運動
Outline of Research at the Start

洋上風力、石油・天然ガス開発などの海洋空間の有効利用が進むに従い、海上での重量物の吊荷作業の需要が増えている。最近では2隻の船を同時に使ってクレーン作業を行う場合がある。このような吊式をマルチリフトと呼ぶ。このような吊式では作業船の運動が変化するため、DPS(Dynamic Positioning System:自動位置保持制御システム)の運動性能は悪化する。安全かつ効率的作業を実現するためには、その運動を力学的側面から正しく理解して、設計などを行う必要がある。
以上を踏まえて、本研究はマルチリフトを採用した作業船と吊荷の連成運動を力学的に理解し、作業船の最適な位置保持設計法を確立させる。

Outline of Final Research Achievements

To utilize the ocean space, crane lifting operations in the ocean are crucial for constructing offshore structures and installing facilities on the seafloor, and safety and availability of the crane lifting operation must be analyzed when planning construction. Co-operative multi-crane lifting operation with two vessels is often selected in order to lift the heavy susp. load. In such situation, the connection of the two vessels to the susp. load means that all actions taken on one vessel influence not only motions of the susp. load but also another vessel. A thorough understanding of the coupled dynamical mechanics is required when using a multi-crane lifting. We conducted both model experiment and numerical calculation to build new evaluation methods for the wave-induced coupled dynamics during the multi-carne lifting operation with two different displacement vessels.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

吊荷と浮体(作業船)との連成運動に関する力学的研究(3体問題)はすでに多く存在するものの、マルチリフト方式のような2隻の作業船と吊荷の連成運動を対象とした研究はこれまでは無かった。そこで本研究では、数値計算及び水槽試験を実施することで、マルチリフト方式を採用した作業船と吊荷の連成運動評価法を確立させた。また、その成果に基づき、マルチリフト方式を採用した作業船の自動位置保持システムの最適設計法について検討し、実用化への方向性についても示した。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2021 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] クレーン作業中の多目的作業船と吊荷の波浪中連成運動評価 第2報 吊荷が着水した直後での波浪中連成運動解析2021

    • Author(s)
      大坪和久、長谷川賢太
    • Journal Title

      日本船舶海洋工学会論文集(掲載予定)

      Volume: ―

    • NAID

      130008080970

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] On wave-induced coupled motion during cooperative multi-crane lifting operation with two vessels2023

    • Author(s)
      Kazuhisa Otsubo
    • Organizer
      The 32nd International Ocean and Polar Engineering Conference (ISOPE23)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 協調クレーン作業時の2浮体の波浪中動揺試験(実験紹介)

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=_rC6gpcWSoI&t=144s

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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