2015 Fiscal Year Annual Research Report
風浪中を航行する船の針路安定性とそれに及ぼす主機出力の影響に関する研究
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26249135
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
安川 宏紀 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40363022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 進 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10207102)
佐野 将昭 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40582763)
平田 法隆 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80181163)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 針路安定性 / 波漂流力 / 操縦性 / 主機出力 / 荒天海象 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画に従い，風浪中における船の針路安定性の理論の開発と基礎となる波漂流力の計測，計算法の検証と改良を行った。
初年度に開発した計算法の低周波数における運動方程式をベースに，一定風速ならびに不規則波中を航行する船の針路安定性の理論を開発した。先に開発した一定風速下を航行する船の針路安定性の理論をベースに，波の影響を含むものへと拡張し，風浪下を航行する船の釣り合い状態を求め，その状態において，運動方程式を線形化し，針路安定性に関する基礎式を誘導した。
上で述べた針路安定性の理論計算法ならびに初年度に開発した風浪下での操縦運動の非線形シミュレーション計算法において，波漂流力は重要な役割を演ずることが分かっている。そこで，既存の方法による波漂流力の推定精度を確認すべく，検証データを取得するため，波方向を種々変化させた規則波中での水槽試験を実施した。水槽試験は，角水槽で実施する必要があり，三菱重工業長崎研究所の耐航性能水槽を借用して実施した。計測にあたり，低速から船速を変化させ，その影響を把握した。
風浪中における船の操縦運動の非線形シミュレーション計算法の計算プログラムを用いて，種々の条件における操縦運動や波浪動揺の計算を行った。得られた計算結果は，水槽試験結果と比較を行い，理論計算法の検証を行った。基礎となる漂流力の取り扱いの見直しを行い，修正係数等の導入による実用的な見地からの計算法の改良を行った。
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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
研究実績の概要に示した通り，研究は順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の目的の一つである船の航行安全性と最低主機出力に関する具体的な検討を行う。
二年間をかけて開発された２つのツール，風浪中における船の操縦運動の非線形シミュレーション計算法と風浪中における船の針路安定性の理論，を用いて，種々の外乱条件や主機出力を変化させ，そのときの操縦運動や波浪動揺を計算する。VLCCタンカー，ばら積み船，コンテナ船，自動車運搬船を対象とする。外乱下での当て舵や船体斜航角，さらには安定した航行が可能となるオートパイロットのゲインなどを指標として，安全な航行が可能となる外乱条件と主機出力の関係を具体的に例示する。
あわせて，今回対象としたばら積み船の性能の基本となる抵抗・自航特性，迎波中での波浪中抵抗増加特性を広島大学曳航水槽で計測し，最低主機出力と推進性能との関連について議論する。
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