2019 Fiscal Year Annual Research Report
A study on the global elastic responses of a large container ship in irregular seas
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18H01637
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ホイッピング / ランキンソース法 / 船体運動 / 波浪荷重 / 実船計測 / 縦曲げ応力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年のコンテナ船の飛躍的な大型化に伴い、ホイッピングが船体強度に及ぼす影響が懸念されている。この影響を定量的に把握し、適切な設計手法に反映することが喫緊の課題となっている。本研究では、様々な設計要素がホイッピングに及ぼす影響をパラメトリックスタディにより定量的に評価し、設計・操船への反映方法を示す。この目的のため、本年度までに以下の項目を実施した。
①実船計測結果の解析により、ホイッピングが発生する条件と海象や操船との関連についての調査を行った。その結果、ホイッピングは追波条件ではあまり発生せず、向波における発生頻度が高いこと、向波では船速の増加に伴いホイッピング頻度も増大するが、横波・追波ではその傾向がみられないことなど、様々な貴重な知見を得た。
②これまで開発してきたランキンソース法と全船有限要素解析を用いた一貫数値解析手法を用い、バウフレア形状や海象条件の違いがホイッピング応答に及ぼす影響の大きさを定量的に調査した。その結果、バウフレア角度の増大に伴ってホイッピングの大きさも増大すること、その傾向はバウフレア角度が小さいときはDNVGL規則の算式の傾向と一致するが、バウフレア角度が大きいときDNVGL算式はホイッピングを過大評価する可能性があることなどを示した。
③垂直縦曲げ・水平縦曲げ・捩りの成分分離とそれぞれの成分のホイッピング応答の性質を調査した。その結果、ホイッピングは垂直縦曲げ成分において卓越し、水平曲げ・捩りにおいては顕著ではないことを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
船型の変化に伴うホイッピング影響の評価を一通り実施し知見を得ることができた。実船計測結果の解析も予定通り実施し、垂直縦曲げ、水平縦曲げ、捩りそれぞれの弾性振動応答に関する特徴を明らかにした。以上のように当初の計画を概ね達成できていることから、順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度はこれまでの知見を踏まえ、さらに計測された応答時系列からホイッピング発生を識別する方法の開発、それに基づくホイッピングとスプリンギングの区分け、それぞれの現象が疲労強度に及ぼす影響の精査、ホイッピング応答を含む縦曲げ応力の長期予測値の合理的評価方法検討、実船計測結果に基づく様々な構造部位・モードの振動減衰特性調査等を行う。これにより、ホイッピングを加味した構造損傷リスク最小化のための設計・操船の技術基盤を確立することができる。
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