2019 Fiscal Year Annual Research Report
A study on memory effect for ships manoeuvring and oscillating in waves
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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 |
1、2年目(平成29～30年度)では、船体運動に対する流体による反力の過去の履歴の影響(メモリー影響)について、①メモリー影響を無視して、ある周波数の値で代表する準定常的取り扱いをした場合、②左右・船首揺れ方向における流体反力に対してメモリー影響を考慮した場合、における波浪中旋回運動時の6自由度船体運動推定への影響を定量的に調査した。船体運動推定には、実施者らが過去の研究課題で開発した規則波中操縦運動時の6自由度船体運動計算プログラムを用いた。また、メモリー影響関数には初期段階として船速・針路一定、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船型理論におけるインパルス応答関数の畳み込み積分を用いた。さらに、計算結果の検証のために、新たにコンテナ模型とタンカー模型を用いた波浪中自由航走模型試験を実施した。その結果、流体反力の各方向をある1つの周波数で代表することは必ずしも適切でないこと、メモリー影響を考慮することで船体動揺ならびに航跡の推定精度が改善することを明らかにした。
最終年度では、2年目までに開発したメモリー影響を考慮した6自由度船体運動計算法を、波浪中の保針航行時に適用し、新たに実施した模型実験との比較から、船体動揺だけでなく、平均的な船速低下や針路保持に必要な当舵も概ね推定可能であることを明らかにした。
これまでの研究は、その簡易性から、波浪中操縦運動時の流体反力を準定常的に扱いことがほとんどであったが、その問題点を実験との比較から具体的・定量的に示された例はほとんどない。また、開発された波浪中操縦運動計算法は、波浪中において船が備えるべき操縦性能を評価するための基礎的手法になりえる。そのため、本研究で得られた成果は意義があると言える。
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