2010 Fiscal Year Annual Research Report
構造信頼性解析を用いた設計不規則波による船体構造設計法の検討
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22560799
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
深沢 塔一 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (80143171)
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| Keywords | 船体構造設計 / 信頼性解析 / 設計不規則波 / 船舶工学 / 海上安全 / 設計工学 |
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| Research Abstract |
本研究は,船舶の安全性を適切に評価できる船体構造設計を実現させるために,設計不規則波という,設計波ではあるが現実に起こり得る不規則波を用いた解析法について,確率・統計的な検討を行い,現在船体構造設計において主流となっている「構造信頼性解析」において設計不規則波を用いる方法を提案することを目的とする。本年度は,Post-Panamaxコンテナ船に発生する最大縦曲げモーメントについて,短期・長期予測と不規則波中応答シミュレーションによる極値を求め,設計不規則波を用いて推定された最大値と比較を行った。その結果,以下のことが判明した。
●発現確率10^<-5>の設計短期海象中での1/1000最大線形縦曲げモーメントは,長期予測で得られる超過確率10^<-8>値よりも若干小さな値となった。
●設計不規則波を用いて得られる最大線形縦曲げモーメントは,長期予測で得られる超過確率10^<-8>値よりもやや大きめの値となった。
●設計不規則波法により得られる最大非線形縦曲げモーメントは,不規則波中での非線形シミュレーションにより得られる1/1000最大値とほぼ同じ値となった。これより,設計不規則波を用いることによって,不規則中の最大曲げモーメントを,長時間のシミュレーションを行うことなく推定することが可能であることが分かった。
●非線形縦曲げモーメントの変動係数は,ホギング側で約9%と線形理論とほぼ同程度であった。一方,サギング側では約12%と,スラミング等の非線形影響により,線形理論よりも3%程度大きな値となった。
●船級協会規則によって与えられる縦曲げモーメントの値は,本論文の非線形計算値よりもかなり小さくなった。
これらの結果をもとに,次年度は,縦曲げモーメントの波浪変動成分と弾性振動成分について,統計的な性質を明確にしていく予定である。
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