Direct stability assessment for towed ship in multi-directional irregular waves considering 3D dynamic towline tension during tow

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04592
• Research Institution: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• Principal Investigator: 黒田 貴子 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 (00415811)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原 正一 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (60399524) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 船舶曳航 / 動的索張力 / ランプドマス法 / 時間領域計算

Outline of Annual Research Achievements

本研究は船舶の曳航時の動的索張力を3次元ランプドマス法で，被曳船の挙動は3次元特異点分布法を用いた時間領域での船体運動計算で求める1点係留モデルを基にしたえい航シミュレーション手法を提案するものである。これまで曳航問題は操縦性の分野で扱われてきたが，ランプドマス法を用いて船体運動モデルの中で解くことで，波浪中の船体運動の動的影響を考慮することが可能になるところが新しい研究である。
これまでに短波長不規則波中で被えい船の姿勢に定傾斜が付いた場合の特異点分布法を用いた時間領域での船体運動計算をコンテナ船を対象に実施し，計算結果を模型実験と比較して，本時間領域計算法が十分な精度を有することを確認した。成果は論文投稿予定である。また，3次元ランプドマス法を用いて曳航索の端に周期的運動を与え，その時の動的索張力を推定するプログラムを作成し，コンテナ船を被曳船として試計算を実施した。3.5mのコンテナ船模型を用いた規則波中での曳航時の索張力，被曳船の船体運動，軌跡等を計測し，計測結果と計算結果と比較した。模型実験はマーカーを取り付けたワイヤーとチェインの2出井の曳航索を用い，コンテナ船船首部と船の曳く曳引台車側に，繰り出し方向の索張力をひずみゲージで，曳航索の繰り出し角度をポテンショで計測する計測治具を作成し，計測を行った。被曳船の挙動は模型船に取り付けたトラッカーをトータルステーションで追尾して取得し，船体運動は模型船に搭載したジャイロで計測した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

模型実験を実施する水槽が共同研究相手の研究機関のため，2021年度に計画していた不規則波中の模型曳航実験がコロナウィルスの感染拡大による自粛により延期になっている。

Strategy for Future Research Activity

3次元ランプドマス法による波浪中船舶曳航時の曳航索に働く動的索張力の計算プログラムと，不規則波中時間領域での船体運動計算プログラムを用いて，１点係留モデルを基にした短波長不規則波中動的索張力を考慮した曳航シミュレーション手法を作成する。計算結果の検証のために不規則波中曳航模型実験を実施する。

Causes of Carryover

コロナウィルスによる自粛規制により，計画していた模型実験を延期している。次年度使用額は延期している模型実験で使用する予定である。