2022 Fiscal Year Annual Research Report
Direct stability assessment for towed ship in multi-directional irregular waves considering 3D dynamic towline tension during tow
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18K04592
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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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)
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| 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原 正一 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (60399524) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 動的索張力 / 船舶の曳航 / ランプドマス法 / 時間領域計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は船舶による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船体運動計算で求める1点係留モデルを基にした曳航シミュレーション手法を提案するものである。これまでの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計算することが可能となるところが新しい研究である。
昨年度までに規則波中を1本の曳航索で曳航されるコンテナ船の軌跡と船体運動及び曳航索張力を模型実験で計測した。コンテナ船模型の船首部に取り付けた索張力と張り出し角度の計測治具を介して曳航索を曳引台車側の同じ計測治具に取付け，曳航した時の動的索張力と曳航索の張り出し角度及びコンテナ船の軌跡と船体運動を計測した。また，船の曳航点の挙動から動的索張力を，3次元ランプドマス法を用いて動的索張力を推定する計算プログラムを作成した。この計算法は，曳航索の材質と索径，単位重量，破断荷重等を考慮することが可能である。
今年度は不規則波中を曳航されるコンテナ船の模型実験を実施した。使用した波はITTC型スペクトルの長波頂不規則波及びCOS2乗分布とした短波頂不規則波で，向波及び斜め向波中とした。今回の実験では昨年度までに作成した動的索張力の計算プログラムの精度を把握するためにえい航索の長さや材質を変化させた。模型実験の結果より，曳航索の長さや材質で動的索張力の変動傾向が異なることを確認した。また，短波頂不規則波中の船体運動を計算する3次元特異点分布法を用いた時間領域計算法を作成し，模型試験結果を用いて短波長不規則波中の時間領域船体運動計算法の精度が十分であることを確認した。
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