2002 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
14750723
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
前川 和義 北海道大学, 大学院・水産科学研究科, 助手 (80250504)
|
|---|
| Keywords | 船舶操縦性能 / 操縦流体力 / 拘束模型試験 / 斜航試験 / 定常流体力 / 過渡特性 |
|---|
| Research Abstract |
これまでの斜航流体力の過渡特性を把握するための模型試験では、曳引台車上に設置した小型CMT装置を使用して船体模型を停止状態から一定加速度で設定速度まで加速させ、定速曳航の後に減速、停止させる運動によって検討を行ってきた。そこで本年度は模型試験の省力化の観点から従来と異なる動的な運動として、斜航角を周期的に変化させるPMM (Planer Motion Mechanism)試験の手法を取り入れた模型試験を実施した。ただし船体模型に周期運動を与えて得られる流体力の時系列データには、本研究で対象としている過渡的な影響の他に慣性力や付加質量等に基づく非定常流体力成分が含まれる。したがって、それらの影響をできるだけ排除するよう長周期の緩やかな運動を設定し、船体に作用する前後力、横力および回頭モーメントを同時計測した。時系列データの解析には斜航流体力特性から旋回流体力を推定できる成分分離型数学モデルを使用し、時々刻々の運動および準定常流体力を抽出して詳細に検討した結果、以下のことが明らかとなった。
1.動的な運動では計測される流体力データに過渡的な成分が含まれるが、船体模型に与える運動周期を長くすることで定常流体力とみなしても差し支えない値が得られる。
2.同試験で船体模型に与えた斜航角範囲内のデータを成分分離型数学モデルで解析したところ、得られた流力特性係数による範囲内の流体力の表現精度および旋回定常流体力の推定精度は十分である。
3.その流力特性係数を用いて範囲外の斜航角における定常流体力を推定した場合にも、実験値と大略一致し良好な結果が得られる。
4.これらの結果から、成分分離型数学モデルと本実験手法の組み合わせにより大幅な実験の省力化が望める。
|
