2021 Fiscal Year Annual Research Report

Ultimate longitudinal bending strength and safety assessment of a damaged ship in waves

Research Project

Project/Area Number	19H00803
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	藤久保昌彦大阪大学, 工学研究科, 教授 (30156848)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	飯島一博大阪大学, 工学研究科, 教授 (50302758) 辰巳晃大阪大学, 工学研究科, 助教 (60736487) 田中義照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 (40373419) 小森山祐輔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 (90805110) 橋本博公大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30397731)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	船体構造 / 縦曲げ最終強度 / 損傷後強度 / 波浪中応答 / 船体浸水 / 水槽試験 / 崩壊試験
Outline of Annual Research Achievements	1)令和2年度に作成したアクリル製弾性模型船について、静的応答を含めて応答計測を追加し、流力弾性応答解析コードとの比較より計算法の精度を調べた。損傷後浸水による傾斜状態については、模型船および実船バルクキャリアを想定した数値解析により検討し、船体傾斜が波浪縦曲げ応答に及ぼす影響を明らかにした。 2)ボックスガーダーの側面に損傷を模擬した開口を設け、さらに試験対象部を約30度傾けた状態について、鉛直方向に４点曲げによる純曲げモーメントを負荷し、損傷傾斜状態にあるボックスガーダーの縦曲げ逐次崩壊挙動を調べた。片舷損傷による中立軸の傾斜が、損傷断面の逐次崩壊挙動に及ぼす影響を考察した。また溶接初期不整を３Dレーザスキャナにより精密計測し、初期不整影響と損傷影響を明確化した。 3) MPS法による粒子法解析コードを損傷船の浸水流動解析に適用できるように拡張した。特に、粒子間の相互作用の高精度化とミラー粒子を用いた壁境界条件の取り扱いの精密化を行った。その結果、内部浸水影響によって船体運動に有意な影響を与えることを明らかにした。 4) これまでに開発したFE/Smith法解析コードを用いて、実船モデルの流力弾塑性応答解析を行った。FORMにより縦曲げ最終強度上厳しい設計不規則波時系列を確率論的に生成し、そこでの崩壊挙動と残留変形量の特性を明らかにした。本解析法は１次元梁モデルを用いるため、極めて高速に崩壊挙動を得ることができ、本研究で目的とする緊急時の安全性評価に資する成果である。 5) 以上の結果を総合して、損傷船体の縦曲げ崩壊挙動の評価法について考察した。
Research Progress Status	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。