2004 Fiscal Year Annual Research Report
超大型コンテナ船に作用する船首部波浪衝撃荷重推定法の研究
| Project/Area Number |
15360464
|
|---|
| Research Institution | Yokohama National University |
|---|
Principal Investigator |
荒井 誠 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00232025)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 義行 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 教授 (60126373)
村井 基彦 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 助教授 (60292893)
小川 剛孝 独立行政法人海上技術安全研究所, 海上安全研究領域, 主任研究員 (50360714)
松波 亮樹 財団法人日本海事協会, 技術研究所, 研究員
|
|---|
| Keywords | 波浪衝撃 / 数値計算 / ポストパナマックス / コンテナ船 / 船首フレア / 差分法 |
|---|
| Research Abstract |
オーバー・パナマックスと呼ばれる超大型コンテナ船は、1990年代以降、極端な大型化が進んでいる。大型化によるスケールメリット追求の流れが急激に進む原因としては、アジア地区の物流の大幅な増加、競争力を増すための船社の同盟などがあるが、従来の設計技術の延長上でこれらの大型船を設計できるのかという工学上の重要な問題を生んでいる。このような問題の一つとして船首部に作用する衝撃荷重推定法がある。従来の推定手法は損傷実績による修正係数を使っていた。この修正係数には、船型の影響、船の大きさの影響、船体運動の影響等が当然含まれている訳であるが、推定手法が提案された当時の設計と最近の超大型コンテナ船の設計は大きく異なっており、特に極端な大型化や船首形状の変化は、従来手法の最新型コンテナ船設計への適用を困難にしている。
本研究は、構造物の寸法、形状、運動の変化を精度良く考慮できる数値流体力学のアプローチを用いて、波浪衝撃荷重の実用的推定法を求めることを研究の目的として実施している。
本年度は、昨年度に検討した二つの数値計算法、すなわち差分法を用いたEulerian的アプローチと粒子法によるLagrangian的アプローチの内、差分法を用いた数値計算法に絞って計算手法の開発を行った。この理由としては、本研究で実施した検討によって、粒子法による計算法では衝撃圧の計算精度が現状では十分でないことが確認されたためである。本年度は、コンテナ船の複雑な船型を表現するために境界条件の設定法を種々検討し、3次元計算法への拡張を行った。また、衝撃圧力の安定的な計算には、数値計算上の種々の工夫が要求されたため、壁面と波面との衝突条件を取り扱う新しい計算法を提案した。次年度以降に実施する模型実験についても検討を行った。
|
