船体疲労強度設計における外力/構造応答の精密評価と実用的設計法の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555311
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 深沢 塔一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80143171)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森川 正夫 日本鋼管(株), エンジニアリング研究所, 主任研究員 ; 服部 陽一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40198768)
• Keywords: 船体構造設計 / バラ積み貨物船 / 船体横強度解析 / 船体疲労強度 / 応力応答関数

Research Abstract

船体疲労強度設計において、造船所の設計現場で実用的に活用でき、かつ、将来的にも精度向上のための修正・改良が可能であるような設計手法を確立するためには、まず、現状で最も厳密な手法によって、忠実に疲労強度評価を行っておくことが必要であり、その結果を踏まえることによってのみ、精度が明確な実用的設計手法への展開が可能となる。
本研究では、船体疲労強度評価を厳密に行うことによって、その結果をもとに、実用的な船体疲労強度設計手法を開発することを目的とする。検討対象船を大型バラ積み貨物船とし、その横強度に関する疲労強度を検討する。平成9年度は、船体疲労強度評価フローの中で、構造応答の中の応力の応答関数を求めるところまでを行った。まず、現在最も精度が高いとされる波浪変動圧解析手法によって船体疲労強度に関係する荷重をすべての波浪条件をカバーするように計算し、これらの荷重を用いて有限要素法により構造解析を行った。これらの結果をまとめ、船体構造の10箇所の部位について、厳密な応力の応答関数を求めた。
これらの解析結果より、まず、荷重である変動圧力と応力の応答関数の性質を比較検討し、それぞれがどのような関係になっているのか、整理を行った。次に、ここで求めた厳密な応力の応答関数を近似的に推定する方法をいくつか提案し、それぞれについて近似度・精度の検討を行った。これらにより、次年度以降に実施する予定の応力の応答関数の簡易推定法の構築のための基礎データを求めることができた。