Study on steady wave forces and the moment acting on drifting ships and the effects on the prediction of ship manoevring motion in waves.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04947
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• Principal Investigator: Suzuki Ryosuke 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, 主任研究員 (20711328)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 船舶海洋工学 / 船舶操縦性能 / 操縦運動計算 / 波浪中操縦性能 / 波浪中抵抗増加 / 定常波力

Outline of Final Research Achievements

In this study, first, we evaluated the influence of ship’s lateral drift on wave-induces steady longitudinal and lateral forces and yaw moment quantitatively via captive model tests in a basin. Second, we investigated the influence of the variation of the wave-induced steady forces due to the ship’s lateral drift on ship manoeuvring based on numerical simulation using a conventional manoeuvring model for a ship in calm water with the measured wave-induced steady forces. Third, we developed a new prediction method of the wave-induced steady forces acting on a obliquely moving ship in short waves by improving the existing method. The developed method was validated based on the wave-induced steady forces measured in the captive model tests and manoeuvring motions measured in free-running model tests. As a result, we clarified that the developed method is promising to evaluate ship’s manoeuvrability in waves.

Free Research Field

船舶海洋工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの定常波力に関する研究は、実験的にも理論的にも船体が直進状態であることを仮定したものが殆どであった。そのため、本研究で示した斜航状態における定常波力の実験値の希少性は高く、またこれは本研究で構築した計算法のためだけでなく、これからは開発される斜航状態を対象とした様々な定常波力推定法の検証に役立つことから、学術的に大変意義がある。本研究で構築した定常波力の推定法についても、既存の手法をベースとしながらも、その推定精度が向上したことで、波浪中において船が備えるべき操縦性能をより妥当に評価することが可能になった。従って、本成果は、船舶の航行安全性に大きく貢献するものである。