2021 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation into dynamic progressive collapse behavior of hull girders in waves using hydro-elastoplastic approaches
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19K15219
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
辰巳 晃 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60736487)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 動的崩壊応答 / 流力弾塑性 / FE/Smith法 / 弾性相似模型船 / 静水中応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では実用的な船体の動的逐次崩壊解析法の開発を行っている．解析法では船体を梁有限要素でモデル化し，横断面の逐次崩壊はSmith法により考慮する．船体に働く流体力はストリップ法の考えに従って考慮する．2019-2020年度を通じて，波浪中における船体の動的逐次崩壊挙動を解析するプログラムHydrodynamic FE/Smith法（以下，HFS）を開発した．
2021年度には，Smith法の計算に使用する防撓パネルの平均圧縮応力－平均ひずみ関係が船体桁全体の崩壊挙動に及ぼす影響を調べた．その結果，防撓パネルの最終強度後の耐荷力の低下が大きいと，船体桁の変形が急激に成長することが分かった．このように，部材の挙動と船体全体の崩壊挙動を関連付けて解析できる点がHFSの利点の１つである．
加えて，波浪曲げモーメントMwと静水曲げモーメントMsの和を一定とし，MwとMsの比を変化させて船体桁の崩壊挙動を解析した．当然予期されることではあるが，曲げモーメント全体に対して静水成分の比が大きければ（全体に対して波浪成分の比が小さければ）崩壊後の変形量は小さくなる．波浪中の船体の崩壊挙動を正確に知るためには，静水中の曲げモーメントを正確に推定することの必要であると考え，HFSの静水中応答の推定精度の検証を行った．検証のため，2020年度に製作したバックボーン型の弾性相似模型船を用いた静水中での積み付け試験を行い，浮体の変位およびバックボーンのひずみを計測した．変位の計測には光学式のトラッキングシステムを用いた．検証の結果HFSが十分な精度で模型船の静水中の応答を推定できることを示した．加えて，より信頼度の高い静水中応答の推定を目的に，ひずみの計測データと梁FEMを組み合わせた逐次データ同化手法を開発した．
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Research Products
(3 results)
