2020 Fiscal Year Annual Research Report
Optimal design of position keeping for multi-purpose offshore supply vessel during multi-lift operation
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20H02378
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
大坪 和久 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 (50435773)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 圭 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 (60636827)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マルチリフト / 波浪中動揺 / 多目的作業船 / バージ船 / マルチボディダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最終目的は排水量の異なる２浮体を使った同時クレーン作業（マルチリフトオペレーション）における多目的作業船の自動位置保持システムの最適設計を行うことにある。今年度は、それを実現する上で必要不可欠となる２浮体（多目的作業船とバージ船）と吊荷の波浪中での連成運動の特性を明らかにすることを年度目標とした。まず、研究対象とする浮体について、作業現場における浮体の利用実績等を調査し、どのような浮体（スペックなど）を研究対象とすべきかを検討した。その対象浮体の運動特性を把握するには水槽試験が不可欠になるため、２浮体の模型船を製作し、試験水槽設備において波浪中動揺試験を行った。また、マルチリフトオペレーションを想定した状態を模擬し、吊荷の質量や浮体間の距離などを変更しながら、模型船が単独で吊荷を懸下した時の波浪中運動特性との違いを実験的に把握した。
一方、マルチリフトオペレーション時の波浪中運動特性を定量的に理解するためには、運動方程式を使った数値計算法の構築が不可欠になる。そこでに、研究代表者らが過去に実施してきた幾つかの運動方程式の導出法の本問題への適用可能性について検討した。最も好ましいと考えられる方法を使った運動法方程式の導出と数値計算のための定式化を進め、２年目に前述した試験結果との比較検証を通じた検証を行うという目途を立てた。
研究最終年度の水槽試験において、２年目に検討する多目的作業船の自動位置保持システムの最適設計の妥当性や問題点を把握するためのマルチリフトオペレーション状態における自動位置保持試験を行う計画であるため、そこで必要となる模型船を設計及び製作すると共に、試験計画の作成、必要計測機器の模型搭載（艤装）作業に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初２年目に実施する予定であった水槽試験について、水槽設備のスケジュールが非常にタイトであったことから、初年度に繰り上げて実施することが、本研究への影響が少ないと判断し、水槽試験を早めて実施した。別途実施している、モデリングや数値計算の検討を進める上で有効なデータをいち早く入手し、マルチリフトオペレーション時における２浮体の運動特性を実験的に早期に理解できたことは、研究全体にとってはプラスになったと考える。
一方、研究計画になかった水槽試験を実施することになったため、そこに多くのエフォートを割くことになった。研究エフォートのマネジメントの面から、その分のエフォートをモデリングや数値計算のエフォートでカバーすることになったため、幾分かモデリングや数値計算の進捗が予定よりも悪くなってしまった。しかしながら、２年目には、これについてのエフォートを増やすことできるため、昨年度分の遅れをカバーすることは十分可能である。
以上の進捗状況を総合的に考慮し、今年度は概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初は２年目に実施を予定していたマルチリフトオペレーション時の波浪中動揺試験を初年度に実施することが出来たため、その分の研究エフォートをモデリングと数値計算に関する検討に充てることによって研究を加速させる。概ね、上半期までには数値計算の妥当性を試験結果との比較検証を通じた数値計算法の確認と改善を行うことを目標とする。この研究項目が終了次第、本研究の最終目的としている多目的作業船の自動位置保持システムの最適設計に関する検討を開始する。以上の研究項目については、研究代表者でもある大坪が主体的に実施し、必要に応じて研究分担者（石田）と議論しながら進めていく。
一方、最終年度に実施するマルチリフトオペレーション状態における自動位置保持試験はこれまでに実施されたことがない高度な水槽模型試験になると考える。したがって、試験計画の作成と十分な試験準備が不可欠である。すでに模型船製作や艤装作業を進めているが、まだ不十分であるため、研究分担者である石田が試験に向けた検討準備に注力する。その際には、自動位置保持システムの最適設計を検討する大坪が試験計画において積極的に関与する。
以上のような研究実施内容と分担で、今年度の研究を計画的に進める。
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Research Products
(1 results)
