斜め追波中における操船ガイダンスに関する総合的研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08305038
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Section: 総合
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 浜本 剛実 大阪大学, 工学部, 教授 (30107130)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅田 直哉 農水省, 水産工学研究所, 主任研究官 ; 池田 良穂 大阪府立大学, 工学部, 教授 (10117989) ; 藤野 正隆 東京大学, 工学部, 教授 (10010787) ; 烏野 慶一 北海道大学, 水産学部, 教授 (80031467) ; 長谷川 和彦 大阪大学, 工学部, 助教授 (60106804)
• Keywords: 船舶 / 転覆 / パラメトリック共振 / 追い波 / エネルギーバランス

Research Abstract

斜め追い波中の転覆現象について、実験およびシミュレーション計算により研究を行った。得られた結論の概略を述べる。
まず、コンテナ船および漁船の模型船を用いた実験を行った。
1)真追い規則波中ではどちらの模型船でもフル-ド数が0.3以上の高速域でパラメトリック共振と呼ばれる波と船の固有横揺れ周期が同調した横揺れによる転覆が起こる。
2)コンテナ船ではフル-ド数が0.25以下の船速域でもパラメトリック共振が起こるが、漁船では起こらない。
3)復原力損失による転覆はコンテナ船、漁船ともほぼ真向かい波中、フル-ド数が0.4付近で起こる。
4)コンテナ船、漁船ともほぼ真向かい波中、フル-ド数が0.4付近で波乗り現象が起こる。
5)フル-ド数が0.4付近で、コンテナ船では非周期不安定領域において、漁船では安定不安定の境界においてブロ-チング現象が起こる。
6)上述の実験結果とよく一致するシミュレーションプログラムを開発した。
次にこのシミュレーションプログラムを使ってパラメトリック共振による転覆現象をコンテナ船に適用し種々解析した。
1)横揺れの安定、不安定、限界安定領域をもとめた。
2)限界安定時の横揺れ振幅はBertin係数N、静水中および波浪中の復原力曲線から求められる等価メタセンタ高さを用いて推定できる。
3)エネルギーバランスの考え方でパラメトリック共振による転覆を判定することができる。
さらに、転覆実験のための新しい模型船計測制御システムの設計を行うとともに、シミュレーション結果をアニメーション表示するための新しいコンピュータグラフィックスシステムについても初期設計を行った。

Research Products

• [Publications] 浜本 剛実: "A Critical Situation leading to Capsize of Ships in Astern Seas" 日本造船学会論文集. 180号. 215-221 (1996)
• [Publications] 浜本 剛実: "Model Experiments of Ship Capsize in Astern Seas-Second Report-" 日本造船学会論文集. 179号. 77-88 (1996)