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3次元スロッシング荷重の数値計算法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 04650392
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 船舶構造・建造
研究機関横浜国立大学

研究代表者

荒井 誠  横浜国立大学, 工学部, 助教授 (00232025)

研究分担者 井上 義行  横浜国立大学, 工学部, 教授 (60126373)
研究期間 (年度) 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1992年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードスロッシング / スワーリング / 衝撃圧力 / 原油タンカー / FPSO / 数値計算 / 設計荷重
研究概要

液体貨物を運ぶ原油タンカーやLNGタンカー、FPSO(浮遊式石油生産システム)等では、荒れた海面において船体運動が激しくなると、タンク内に格納された液体が動揺し、衝撃的な力をタンク壁におよぼす場合がある。この現象はスロッシングと呼ばれ、構造物の設計時に重要な問題となっている。本研究では、スロッシング発生時に生ずる動的荷重を精度よく推定できる計算ツールを開発するため、以下の研究をおこなった。
1.タンクに6自由度の運動を与えたときにタンク内液体の運動とタンク壁に作用する圧力を求める数値計算法を研究した。
2.上記の数値計算法に基づいてコンピュータ・プログラムを開発し、液体の運動や壁面に生ずる圧力の時系列計算結果を模型実験の結果と比較して、計算法およびコンピュータ・プログラムの精度を確認した。
3.開発したコンピュータ・プログラムを用いて、実際に稼働しているFPSOタンクのスロッシングを解析し、タンク内に設置されているスロッシング防止構造(制水隔壁)の効果を評価・検討した。
以上の研究の結果、本研究で開発したコンピュータ・プログラムが実用上十分な計算精度をもち、実際のタンク設計に有効であることが分かった。特に、経験工学的なアプローチが難しい新型タンクの設計開発時に有力な解析ツールとして利用できる。なお、本研究の成果は3編の公表論文にまとめた。

報告書

(1件)
  • 1992 実績報告書

研究成果

(3件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] M.Arai: "3D Numerical Simlulation of Impact Load due to Liquid Cargo Sloshing" 日本造船学会論文集. 第171号. 177-184 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Arai: "Numerical Analysis of Liquid Sloshing in Tanks of FPSO" Proceedings of 2nd International Offshore and Polar Engineering Conference. Vol.III. 383-390 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 荒井 誠: "立方体および円筒タンクのスロッシングとスワーリングの数値解析" 関西造船協会誌. 第219号. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-03-31   更新日: 2016-04-21  

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