2018 Fiscal Year Research-status Report
波浪中を動揺しながら旋回運動する船の運動履歴影響に関する研究
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17K14891
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 良介 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 (20711328)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 波浪中操縦運動 / 6自由度船体運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度までに提案した規則波中での操縦運動を対象とする6自由度船体運動計算法では、船体運動による流体反力をある周波数で代表する、あるいは準定常的に扱っていた。本年度では、この計算法を、流体反力の左右・船首揺れ方向成分に対して運動履歴影響を考慮したモデルに改良した。初期段階として、メモリー影響関数には、船速・進路一定、非粘性を仮定した従来の耐航性能分野で検証されている線形理論におけるインパルス応答関数の畳込積分を用いた。また、平成29年度に実施したコンテナ模型とタンカー模型を用いた規則波中操縦運動模型実験との比較から、本計算法の検証を行った。その結果、流体反力の周波数依存性における準定常仮定と比較して、上記の方法でメモリー影響を考慮することで、規則波中直進曳行時ならびに旋回運動時における左右揺れと船首揺れの推定精度が改善されることが明らかとなった。
これまでの研究では、その簡易性から波浪中旋回時の6自由度船体運動計算では、流体反力の周波数依存性に対して準定常仮定を設けるものがほとんどであった。また、波浪中の保針航行時や旋回運動時などの一般的な操縦運動時の船体運動推定に対して、運動履歴影響の考慮がどのように影響を及ぼすかを計量的に検証された例はほとんどない。そのため、本年度得られた成果は意義があると言える。
次年度では、本年度用いたメモリー影響関数を、他の運動方向成分や左右・船首揺れなどの連成成分にまで拡張することや、非線形の数学モデルならびに粘性減衰を考慮したより理論的に高度なものに拡張していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新たに考慮可能にした船速・進路一定、非粘性を仮定した従来の耐航性能分野で検証されている線形理論におけるインパルス応答関数の畳込積分によるメモリー影響関数は、左右・船首揺れ成分にしか考慮されていないが、当初は本年度中に全方向成分にまで拡張する予定であった。そのため、「やや遅れている。」とした。遅れの理由として、他業務の多忙のため時間を割くことが出来なかったこと、そのため付加質量等に船速影響がある成分のメモリー影響の取り扱いに対する理解の不十分が挙げられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では、本年度用いたメモリー影響関数を、他の運動方向成分や左右・船首揺れなどの連成成分にまで拡張することや、非線形の数学モデルならびに粘性減衰を考慮したより理論的に高度なものに拡張していく予定である。非線形のメモリー影響関数としてVolterra級数を用いた手法を検討している。また、提案する計算法による規則波中保針航行時の船速低下や当て舵の推定精度の検証と、そのための実験データ計測を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度実施した計算は過去に購入した古い計算機を用いて実施したため、予定していた計算機と計算消耗品を次年度に持ち越すことにした。また、予定していた学会発表も次年度6月に行われる会議での発表にすることになったため、その参加費用と旅費も次年度に持ち越すこととした。
本年度までの残金と次年度分として請求した助成金とを合せた使用計画は以下の通りである。
計算機(40万円)、計算機消耗品(10万円)、光学式3次元船体運度計測システムのプログラム更新(80万円)、実験消耗品(10万円)、学会参加費および旅費(30万円)
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