2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Estimation Method of Ultimate Longitudinal Bending Strength of Ship's Hull Girders Considering Effect of Local Loads
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16K18321
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
辰巳 晃 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60736487)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 縦曲げ最終強度 / 拡張Smith法 / 縦曲げ最終強度の簡易推定法 / 船底局部荷重 / 二重底曲げ / 幅方向応力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度の研究では、8,000TEUのコンテナ船に対し、局部荷重が作用する状態での縦曲げ崩壊挙動を非線形有限要素法（NFEM）により解析し、その崩壊挙動を明らかにした。そして、局部荷重の影響を考慮できる実用的な縦曲げ逐次崩壊解析手法（拡張Smith法）を開発した。平成29年度の研究では、より大型の14,000TEUのコンテナ船に対してNFEMおよび拡張Smith法を用いて縦曲げ崩壊解析を実施した。これらの解析を通じて、実用法として開発した拡張Smith法が局部荷重が作用する船体の縦曲げ最終強度を十分な正確度で推定できることを示した。
平成30年度の研究では、局部荷重の影響を考慮できる縦曲げ最終強度の簡易推定法を開発した。簡易推定法では、船体の縦曲げ最終強度と二重底の局部曲げ最終強度を変数とした最終強度相関関係式を用いる。簡易推定法を用いて、8,000TEUおよび14,000TEUのコンテナ船に対して複数の荷重状態における縦曲げ最終強度を推定し、NFEMにより求めた縦曲げ最終強度と比較した。簡易推定法は最大で約10%ほど安全側に縦曲げ最終強度を推定するものの、実用的には十分な正確度を有することを示した。
拡張Smith法および簡易推定法では、基本的に部材の縦最終強度のみを用いるものの、縦曲げ最終強度を精度良く推定できている。このことは、局部荷重により二重底曲げが生じる状態であっても、縦曲げ最終強度に対して部材の縦方向の強度が支配的であることを暗に示している。一方、二重底曲げが支配的で幅方向の圧縮が大きい場合、僅かながらでも縦曲げ最終強度を低下させる。そこで、拡張Smith法および簡易推定法に幅方向圧縮の影響を考慮する手法を開発した。幅方向圧縮を考慮することで、拡張Smith法および簡易推定法の縦曲げ最終強度の推定精度がさらに向上することを示した。
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