高速船に作用する波浪衝撃荷重の数値計算法に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650941
• Research Institution: YOKOHAMA NATIONAL UNIVERSITY,FACULTY OF ENGINEERING
• Principal Investigator: 荒井 誠 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (00232025)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 義行 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60126373)
• Keywords: 波浪情報 / スラミング / 高速船 / 数値計算 / 差分法

Research Abstract

荒れた海を航行する船舶には、スラミングと呼ばれる波浪衝撃現象が発生する。この現象が生ずると船体構造には衝撃的な荷重が作用するため、船体の損傷破壊の要因となることが知られている。特に、近年、産業界で活発に研究開発が進められている高速船においては、船体の軽量化が極限まで追求されているため、強度上の余裕が少なく、衝撃荷重の精度良い推定法の確立が極めて重要な技術課題となっている。
ことろで、従来の波浪衝撃現象の研究においては、簡単なくさびモデルを用いた理論的アプローチや、実験的アプローチが中心であった。これらの方法では、任意形状の物体の衝撃現象を取り扱うことが難しく、また、時間的な荷重の変動を知ることも困難であった。従って、本研究では、任意形状をした船舶のスラミング現象を可能な限り忠実に数値シミュレーションし、衝撃荷重の時間的変動や空間分布等の情報を与える数値計算法の開発を試みた。また、開発した数値計算法を、実際の高速船や海洋構造物の波浪衝撃問題の検討に適用し、その有用性を示した。さらに、波浪中での数値シミュレーションを行うための基礎技術として、数値的な波浪の生成方法についても検討した。

Research Products

• [Publications] 荒井誠ほか: "A Technique for Open Boundary Treatment in Numerical Wave Tanks" 日本造船学会論文集. 第173号. 45-50 (1993)
• [Publications] 荒井誠ほか: "Wave Generation in 3D Numerical Wave Tanks" 日本造船学会論文集. 第174号. 253-259 (1993)
• [Publications] 荒井誠ほか: "数値波動水槽における開境界処理へのニューラル・ネットワークの適用" 関西造船協会誌. 第221号. 71-76 (1994)
• [Publications] 荒井誠ほか: "Motion Simulation of Falling Bodies During Water Entry" 関西造船協会誌. 第222号. 149-154 (1994)
• [Publications] 荒井誠ほか: "A Computing Method for the Analysis of Water Impact of Arbitrary Shaped Bodies" 日本造船学会論文集. 第176号. 233-240 (1994)
• [Publications] 荒井誠ほか: "On the Reduction of Slamming Load by the Improvement of Cross Sectional Shapes of Ship Bows" The proceedings of TEAM-TAIPE'94. 83-98 (1994)