2015 Fiscal Year Research-status Report
不確定因子を考慮した大型コンテナ船の動的縦曲げ最終強度及び信頼性に関する研究
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15K06627
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
山田 安平 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (90443241)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 義照 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (40373419)
小沢 匠 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (80711332)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | コンテナ船 / 最終強度 / 動的影響 / 模型実験 / 構造信頼性 / 不確定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）コンテナ船崩壊模型実験：大型コンテナ船のデータを入手し、当該データを元に、コンテナ船の曲げ崩壊実験用の縮尺模型を設計した。適切な実験実施のために、非線形FEM解析を用いて崩壊模型及び治具のFEMモデルを作成し、詳細な事前解析を行い、試験機の最大荷重以下で模型が崩壊するか等検討を行った。解析結果を受けて、設計変更・事前解析を繰り返し、仕様書案を作成した。現在、模型製作に向けて、模型製造業者と調整中である。事前解析による検討結果を、日本船舶海洋工学会春季講演会で講演予定である。また、４点曲げ実験について、FEM解析により、治具と模型の摩擦影響が生ずることが分かった。得られた知見を国際学会で発表する予定である。
（２）動的応答現象解明・船体梁モデル：コンテナ船モデルを入手。ロンジがビーム要素でモデル化されていることから、モデルの改造を検討中。モデル改造費用を積算していなかったため、対応検討中。コンテナ船の図面を入手し、Smtih法を用いた解析は終了。FEA解析ができれば、動的・静的な最終強度を比較検討可能。
（３）コンテナ重量不確定性・構造信頼性：コンテナ重量のデータを入手し、統計解析を実施中。コンテナの実重量については、計測していないことから、申告重量のみで検討中。申告重量を用いて、40feet及び20feetコンテナそれぞれについて、コンテナ重量分布モデルを構築した。ばらつきが大きく、類型化が必要と考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
（１）コンテナ船崩壊模型実験：模型実験はやや遅れているが、非線形FEM及びSmith法による事前解析は先行して複数回実施しており、順調に推移している。
（２）動的応答現象解明・船体梁モデル：簡易推定手法の開発：簡易推定手法については、プロトタイプを開発し、矩形断面等簡易な構造に対して（３）と共に適用検証を行っており、順調に推移している。今後は、（１）の結果により妥当性の検証を行う必要がある。
（３）コンテナ重量不確定性・構造信頼性： コンテナ船の実データを入手しており、解析途中である。データ量が多く、時間を要知っているが、順調に推移している。
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| Strategy for Future Research Activity |
模型実験を早期に実施し、崩壊メカニズムの解明・数値計算法の妥当性検証を行うことが重要である。模型製作において、コンテナ船の縮尺比で設計すると、狭小により施行が難しいとの問題が顕在化している。実船の縮尺比を斟酌して、施工できる模型寸法等で設計する方向で調整中である。コンテナ船のモデルの修正を早期に行い、動的影響の解明を早期に実施する予定である。コンテナ船モデルが作成できれば、動的影響の解明と共に、簡易解析法の妥当性検証も実施することが可能となる。
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| Causes of Carryover |
事前解析及び模型組立上の問題により、模型の設計変更を繰り返すと共に、業者との調整に時間を要しているため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
模型設計を完了させ、模型及び治具の製作に使用する。コンテナ船のモデル修正に使用する予定である。その他、FE解析及びコンテナ重量の統計解析に人件費を使用する予定である。既に発表が確定した国際学会発表があり、当該学会に旅費を使用する予定である。
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