設計段階に応じて船舶の振動特性を推定するための新しい手法の開発研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11555258
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 林 茂弘 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60263216)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 修理 英幸 日立造船(株), 技術研究所, 課長(研究員) ; 冨田 康光 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30029251) ; 矢尾 哲也 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20029284) ; 吉川 孝男 川崎重工業(株), 明石技術研究所, 部長(研究員)
• Keywords: 船舶 / 振動 / 設計 / 梁モデル / 流体-構造連成振動解析 / 流体モデル / 詳細モデル / 設計初期段階

Research Abstract

本年度は、実船詳細モデル及び実船板モデルを用いて、設計中期段階での検討に耐え得る計算精度を確保できるかどうかの調査検討を行って以下の知見を得た。
(1)昨年度に引き続き、船殻板組情報を元に自動的に詳細モデルを作成するソフトを作成した。要素特性は、ロンジ材を4本程度をまとめて1本の梁要素とし、板材を等方性シェル要素とし、メッシュサイズはガーダーとフロアで囲まれるサイズよりも細かくした。従来は、あまり細かい分割では局部振動が多数発生して計算結果の見通しが悪くなるといわれていたが、そのようなことはなく、良好な結果を得ることができた。ロンジ材を梁要素として表現し、モデルに織り込んだことが有効であった。計算機能力の進歩により、実物に忠実なモデル構成にすることが可能となりつつあることを確認した。
(2)その結果、従来の詳細モデルよりもさらにメッシュの細かいモデルを自動的に作成できるようになり、実船計測データとの一致度もアップした。
(3)構造モデルが詳細になってきたので、流体モデルを別途結合する方法はやめて、外板に直接流体要素を定義する方法に切り替えのが良いとの結論を得た。

Research Products

• [Publications] 林茂弘, 木村健太郎, 榊田和宏, 矢尾哲也: "ISO新基準に対応した振動レヘル最適化手法に関する研究(各種次数成分を含んだ複数気筒エンジンによる励振を考慮した解析)"日本造船学会論文集. 190号. 615-624 (2001)
• [Publications] 林茂弘, 守本賢一, 矢尾哲也: "振動境界層における散逸エネルギーに関する研究(回転楕円体の無限流体中における低次モード解析解の導出)"日本造船学会論文集. 190号. 607-613 (2001)