2009 Fiscal Year Annual Research Report
タンク内スロッシング荷重による流力弾性応答とその低減手法に関する研究
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21246131
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
田中 義照 National Maritime Research Institute, 生産システム系, 系長 (40373419)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 孝弘 独立行政法人海上技術安全研究所, 構造系, 研究員 (30425756)
山田 安平 独立行政法人海上技術安全研究所, 構造系, 主任研究員 (90443241)
穴井 陽祐 独立行政法人海上技術安全研究所, 構造系, 研究員 (60470051)
村上 睦尚 独立行政法人海上技術安全研究所, 生産システム系, 主任研究員 (90392688)
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| Keywords | 船舶工学 / スロッシング / 流力弾性応答 / 低減装置 / LNG船 |
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| Research Abstract |
21年度は、スロッシング荷重に及ぼす縮尺影響、スロッシング荷重に及ぼす壁面剛性影響を解明するとともに、膜材を用いたスロッシング衝撃圧低減機構を開発するため、以下を実施した。
1.以下のスロッシング試験用装置、及び、タンク模型を製作した。
(1)低剛性の板材を使用した、剛性可変のタンク嵌込み型パネル圧力センサー
(2)縮尺影響評価のための従来比1.5倍スケールの二次元タンク模型
(3)膜材の実機への適用性検証のためのメンブレン型LNG船を想定した三次元タンク模型
(4)膜材と係留ロープを使用したスロッシング荷重低減装置
2.弾性影響の比較対象とする剛壁面の二次元矩形タンク模型によるスロッシング試験を行い、基礎データを取得するとともに、計測データをMPS法、ALE法、general-coupling法による数値解析結果と比較し、各解析手法の適用性を検討した。22年度は、弾性壁の解析モデルに拡張する。
3.二次元矩形タンクのスロッシング現象についてMSC. DytranによるFEシミュレーションを実施した。22年度は、これを低減装置配置方法の詳細、相似則、及び、弾性影響等についても適用できるようさらに検討を行う。
4.膜材を用いたスロッシング荷重低減装置の効果を検証するため、二次元矩形タンク模型による比較試験を行い、スロッシング衝撃圧を1/5程度に低減できることを確認した。また、製作した低減装置の係留ロープに作用する反力を計測し、最適な係留ロープ長を検討した。22年度は、ガイドワイヤや膜材に作用する力の計測を追加して検証する。さらに、新たな膜材配置方法及び三次元タンク模型への適用を検討し、実用化に向けた装置の問題点の抽出を目指す。
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