2018 Fiscal Year Annual Research Report
A study on the strength of ship structures under the effect of complicated loading such as bi-axial load or whipping load
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16H04598
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
川村 恭己 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50262407)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 哲男 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10753048)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 最終強度 / 動的最終強度 / コンテナ船 / ひずみ速度影響 / FEM解析 / ホイッピング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、船舶の大型化に伴う従来想定していなかった荷重に対する強度に関する検討を行う。具体的には、横荷重の縦曲げ最終強度に対する影響、及びホイッピング等の動的荷重の最終強度に対する影響について検討している。本年度は、横荷重の最終強度に対する影響に関しては、前年度の実験で用いた小型アルミ防撓板の崩壊挙動に関して弾塑性FEM解析を行い実験の妥当性を検証した。また、動的荷重の最終強度に対する影響に関しては、動的弾塑性FEM解析における材料モデルの違いに関して以下の検討を行った。
前年度までのFEM解析ではCowper-Symonds(CS)則によりひずみ速度影響を考慮したが、その場合、準静的なひずみ速度における降伏応力が過大評価されるとともに、ひずみ速度が大きくなった場合の加工硬化係数が過大評価されるため、最終強度が危険側に評価される可能性が指摘された。よって本年度は、より妥当な材料モデルを用いた解析を行った。具体的には、従来のCS則を改良して、(i)準静的と見なせるひずみ速度において降伏応力が静的な降伏応力と一致する材料モデル、(ii)ひずみ速度が大きくなっても加工硬化係数が実際以上に上昇しないようなモデル、およびそれを両方考慮したモデルを用いた解析を行い、以下の知見を得た。(1)従来準静的と考えられてきた波浪荷重に相当する動的荷重でも、 ひずみ速度影響があるため、崩壊荷重は準静的最終強度と比較して上昇する可能性が高い。(2)コンテナ船の大型化によるホイッピング周期増大によって、 動的縦曲げ最終強度は従来と比較して小さくなっている可能性がある。(3)本研究で提案した材料モデルによる動的最終強度は、CS則を用いた場合と大きな差はない。しかしながら、残存変形については材料モデルの違いにより差が出るため、残存強度評価を行う場合には材料モデルの選択に注意する必要がある。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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