2020 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 | コンテナ船 / ホイッピング / 波浪荷重 / 最終強度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は大型コンテナ船の様々な設計要素がホイッピングに及ぼす影響を定量的に評価し、効果的な設計・操船に資することを目的としている。本年度は主に、①実船計測データに基づく縦曲げ及び捩り振動の減衰比の同定、②実船計測結果に基づくホイッピング抽出手法の検討、の2つの研究を行った。
ホイッピング振動の減衰は、疲労強度はもとより最終強度に影響を及ぼす最大荷重にも大きく影響するので、その大きさを把握し、海象や操船条件によりどのように変化するかを把握することが重要である。これについて、コンテナ船の実船計測で得られた長期の時系列応力データを用いて、2節垂直縦曲げ、捩り1次、捩り2次それぞれの弾性振動に対する減衰比をRDT法により導出した。その結果、捩りよりも垂直縦曲げの減衰が小さく、強度上も垂直縦曲げがより重要であることを示した。また、喫水、有義波高、船速の増大に伴い、減衰比が増加する傾向があること、中でも喫水の影響が大きいことを示した。更に、水深が浅い場合、特に水深喫水比が3.0を下回るとき，急激な減衰比増加が観察され、この減衰比増は浅水影響による付加水質量増推定式とほぼ相関していることを示した。これらの知見は減衰の予測に大いに役立つことが期待される。
次に、実船計測結果からホイッピングを抽出する方法について、従来の方法とは全く異なる方法として、ある時点における振動波形の変化が、別の大きな振動の足し合わせとしてもたらされるときをホイッピング発生と定義して抽出する方法を試みた。その結果、ホイッピング現象を抽出できることを確認した。この方法により、既存の振動と相殺して振動が急に小さくなったり、あるいは振動の位相だけがずれたりする現象も抽出することが可能となった。この成果は、今後ホイッピング発生の頻度や大きさの確率分布を、海象や操船の条件に応じて推定するための基礎となることが期待される。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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