2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the Dynamic Hull Girder Ultimate Strength and Structural Reliability of Large Container Ships Considering Uncertinities
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15K06627
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
山田 安平 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 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・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (40373419)
小沢 匠 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (80711332) [Withdrawn]
岡 正義 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (70450674)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 動的最終強度 / コンテナ船 / 非線形FEA / 陽解法 / Smith法 / 動的応答倍率 / 船体固有周期 / スラミング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
＜最終年度成果＞(1)動的最終強度に与える影響を明らかにするためコンテナ船の全船モデル、1/2ホールドモデル、１Transモデルの3種類のモデルを用いると共に、全船モデルについては、貨物有無・付加水質量有無を変化させ、計5種類のモデルを用いて、荷重周期及び慣性力等を変化させたシリーズ解析を実施した。(2)Smith法(2種)及び簡易算式、FEAをコンテナ船に適用し、最終強度推定結果を比較し、各ツールの精度の相対的精度を検証し、簡易推定手法について、応力分布モデルを改良した新たな最終強度簡易推定手法を導出した。(3)鋼製模型の実験結果について詳細観察を実施すると共に非線形FEMによる再解析を行い詳細な解析検証を実施した。(4)研究成果を国内外の学会に投稿し発表した。
＜研究期間全体を通じての研究成果＞(1)非線形梁モデル及び全船モデルの双方において、荷重周期が船体固有周期に近接する場合、最終強度の動的構造応答が準静的な場合に比較して増加する現象が明らかとなった。(2)モデルの不確実性については、全船モデル、部分モデルは概ね妥当な結果を与えるが、１Transモデルは相対的に高い（危険側の）最終強度を与えるため、船体最終強度の推定に際しては少なくとも1/2ホールドモデルを用いる必要がある。(3)鋼製模型の４点曲げ実験の解析検証により実験時の摩擦影響及び面内応力集中影響を明らかにした。(4)準静的な船体最終強度の推定に際して、FEA、Smith法、簡易算式の３種類の方法を比較検証すると共に、コンテナ船に適用可能な合理的な簡易推定手法を開発し、その有効性を検証した。(5)縦曲げモーメントの荷重付加方法について、一発大波のホギングモーメントを負荷する際にはスラミング衝撃荷重を含めて精度良く現象を再現できる荷重負荷方法が必要であることが分かった。
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