高速船舶の動的強度・振動に関する研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02302053
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 大高 勝夫 九州大学, 工学部, 教授 (80194182)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 正浩 長崎総合科学大学, 教授 (80140937) ; 郷田 国夫 筑波大学, 構造系, 教授 (40134209) ; 前田 正広 九州大学, 工学部, 助手 (70173713) ; 安澤 幸隆 九州大学, 工学部, 助教授 (10191123)
• Keywords: 船体強度 / 振動 / 防撓板 / 高速船 / 接水構造

Research Abstract

(1)薄肉箱型構造において問題となる、曲げによるせん断おくれの影響を考慮した縦強度計算法を用いて、没水型双胴水中翼船の縦強度検討をおこない、翼の取付部などに従来のはり理論では把握できない付加応力が発生していることを明らかにした。
(2)衝撃横荷重を受ける内構材の強度について実験を含めて検討し、衝撃力の特性と過渡応答との関連及び板と防撓材の取付角が衝撃強度に及ぼす影響についての多くの知見を得た。
(3)接水防撓構造の高次振動について、板に面内荷重及び初期撓みがある場合を含めて、昨年度開発した有限要素法をさらに発展させた計算と模型実験によって詳細に検討した。その結果、次のことを明らかにした。
(a)防撓構造の振動特性は相像以上に初期撓みや面内荷重の影響を受けやすい。
(b)初期撓みは振動数を増加させ、面内荷重は減少させるので、両者の兼ね合いによって実構造の振動数が理想的な構造から増加するか減少するかがきまる。
(c)以上の振動数の変化は、防撓材間の板の座屈荷重及びモ-ドと密接な関係がある。
(d)接水振動における水の影響は、初期撓みや面内荷重の影響とは分離して論じて差し支えない。
(e)溶接ひずみに基づく不均一な初期撓みや、構造配置の制約による寸法の不均一は振動特性、特に振動モ-ドに大きく影響するので、振動疲労などの検討には無視できない。
(4)高速艇の高周波振動の検討において、計測値から構造の特性(剛性行列、質量行列)を推測する技術は重要であるが、これに関して簡略で精度のよい手法の見通しが得られた。

Research Products

• [Publications] 前田 正広,山越 道郎: "2次元弾性問題のせん移行列法による解析" 西部造船会会報. 81号. 189-207 (1991)
• [Publications] 大高 勝夫,安澤 幸隆,西野 宏: "接水防撓板の振動特性" 西部造船会会報. 82号. 229-241 (1991)
• [Publications] 西野 宏,安澤 幸隆,大高 勝夫: "面内力を受け初期撓みを有する防撓板の振動" 西部造船会会報. 83号. (1992)
• [Publications] 道本 順一: "振動方程式の特性行列の同定に関する研究(その3)" 日本造船学会論文集. 170号. (1992)
• [Publications] Ohtaka,K.,Yasuzawa,Y.,Nishino,H.: "Vibration of Stiffened Plate" 日本造船学会論文集. 172. (1993)