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浮体構造物におけるスロッシング応答計算法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 07555609
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 海洋工学
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 山下 誠也  石川島播磨重工業(株), 技術研究所, 課長
有馬 俊朗  (財)日本海事協会, 技術研究所, 研究員
多部田 茂  横浜国立大学, 工学研究科, 助教授 (40262406)
井上 義行  横浜国立大学, 工学研究科, 教授 (60126373)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1997年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1996年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワードスロッシング / スラミング / 流体衝撃 / 連成応答 / 数値計算法 / 浮体構造物 / 衝撃荷重 / 動的応答 / 数値シミュレーション
研究概要

浮体構造物に液体貨物を格納する場合,タンク内に格納された液体貨物の動揺(スロッシング)により,タンク構造に過大な流体衝撃荷重が作用し構造系の損傷事故が発生する危険性があるため,多くの模型実験が実施され衝撃圧力の計測等が行われてきた。しかしながら,衝撃圧力や構造系との連成応答の実用的解析手法は必ずしも確立されておらず,実験的研究の成果はタンク構造系の設計に対し有効に活用されていなかった。このため,実際の設計の現場では,依然として損傷実績の逆解析等に基づく半経験的な手法で設計荷重を設定し,静的な構造解析を行うという旧来の方法が採用されていた。この状況はタンク内の液体貨物のスロッシングの問題に限らず,船舶や海洋構造物に対する流体衝撃現象一般に言えることである。
本研究では,以上のような設計法の不十分さを改善し,精度よい構造評価を可能とするために,研究代表者らが開発した荷重推定シミュレーションプログラムをベースに構造系の動的応答解析機能を追加し,衝撃荷重に対する構造系の応答(変位,応力等)を流力弾性問題として解析する実用的な方法を開発することを目標として3カ年の研究を行った。
これらの研究の成果は,大別して以下のようにまとめられる。
(1)流体衝撃荷重の数値計算法を改良・整備した。
(2)流体衝撃荷重を考慮した構造物の形状最適化法を検討し,その結果をまとめた。
(3)流体衝撃荷重と構造物の動的連成応答の数値計算法を開発した。
(4)流体衝撃荷重の船体応答(剛体運動,衝撃加速度)への影響を研究した。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] Cheng, L.Y., Arai, M.: "Liquid Sloshing in a Cubic and a Cylindrical Tank" The 9th Technical Exchange and Advisory Meeting,TEAM-HIROSHIMA '95. 249-262 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, M., Cheng, L.Y., Inoue, Y.: "Hydrodynamic Impact Loads on Horizontal Members of Offshore Structures" The 14th Int.Conf.on Offshore Mechanics and Arctic Engineering,OMAE'95. Vol.1-A. 199-206 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, M., Cheng, L.Y., Inoue, Y., Miyauchi, T.: "Numerical Study of Water Impact Loads on Catamarans with Asymmetric Hulls" Third Int.Conf.on Fast Sea Transportation,FAST'95. Vol.1. 221-232 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, M., Cheng, L.Y., Inoue, Y., Miyauchi, T., Ishikawa, M.: "A Study on Slamming Characteristics and Optimization of Bow Forms of Ships" The 6th Int.Symp.on Practical Design of Ships and Mobile Units,PRADS'95. Vol.1. 672-683 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 荒井 誠, Cheng, L.Y.: "着水衝撃を考慮した船体断面形状の決定法について" 関西造船協会誌. 第227号. 119-125 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 荒井 誠, 宮内 達哉: "水面衝撃をうける円筒殻の流体・構造連成応答シミュレーション" 日本造船学会論文集. 第182号. 827-835 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Cheng, L.Y., Arai, M.: "Liquid Sloshing in a Cubic and a Cylindrical Tank" The 9th Technical Exchange and Advisory Meeting, TEAM-HIROSHIMA '95. 249-262 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, M., Cheng, L.Y., Inoue, Y.: "Hydrodynamic Imapact Loads on Horizontal Members of Offshore structures" The 14th Int.Conf.on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, OMAE'95. Vol.1-A. 199-206 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, M., Cheng, L.Y., Inoue, Y., Miyauchi, T.: "Numerical Study of Water Impact Loads on Catamarans with Asymmetric Hulls" Third Int.Conf.on Fast Sea Transportation, FAST'95. Vol.1. 221-232 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, M., Cheng, L.Y., Inoue, Y., Miyauchi, T., Ishikawa, M.: "A Study on Slamming Charcteristcs and Optimization of Bow Forms of Ships" The 6th Int.Symp.on Practical Design of Ships and Mobile Units, PRADS'95. Vol.1. 672-683 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, M., Cheng, L.Y.: "A Method for the Optimal Design of Bow Sections Considering Slamming Behavious" Journal of The Kansai Society of Naval Architects, Japan. No.227. 119-125 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arai, M., Miyauchi, T.: "Numerical Simulation of the Water Impact on Cylindrical Shells Considering Fluid-structure Interaction" Journal of The Society of Naval Architects of Japan. Vol.182. 827-835 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Cheng,L.Y., Arai,M.: "Liquid Sloshing in a Cubic and a Cylindrical Tank" The 9th Technical Exchange and Advisory Meeting,TEAM-HIROSHIMA^'95. 249-262 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M., Cheng,L.Y., Inoue,Y.: "Hydrodynamic Impact Loads on Horizontal Members of Offshore Structures" The 14th Int.Conf.on Offshore Mechanics and Arctic Engineering,OMAE^'95. Vol.1-A. 199-206 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M., Cheng,L.Y., Inoue,Y., Miyauchi,T.: "Numerical Study of Water Impact Loads on Catamarans with Asymmetric Hulls" Third Int.Conf.on Fast Sea Transportation,FAST^'95. Vol.1. 221-232 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M., Cheng,L.Y., Inoue,Y., Miyauchi,T., Ishikawa,M.: "A Study on Slamming Characteristics and Optimization of Bow Forms of Ships" The 6th Int.Symp.on Practical Design of Ships and Mobile Units,PRADS^'95. Vol.1. 672-683 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 荒井誠,Cheng,L.Y.: "着水衝撃を考慮した船体断面形状の決定法について" 関西造船協会誌. 第227号. 119-125 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 荒井誠,宮内達哉: "水面衝撃をうける円筒殻の流体・構造連成応答シミュレーション" 日本造船学会論文集. 第182号. 827-835 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 荒井誠: "着水衝撃を考慮した船体断面形状の決定法について" 関西造船協会誌. 第227号(発行予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M.: "Numerical Study of Water Impact Loads on Catamarans with Asymmetric Hulls" Proc.of Third Int.Conf.on Fact Sea Transportation,FAST'95. 221-232 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M.: "A Study on Slamming Characteristics and Optimization of Bow Forms of Ships" The 6th Int.Symp.on Practical Design of Ships and Mobile Units,PRADS'95. Vol.1. 672-683 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Cheng,L.Y.: "Liquid Sloshing in a Cbic and a Cylindrical Tank" The 9th Technical Exchange and Advisory Meetng,TEAM-HIROSHIMA'95. 249-262 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M.: "Hydrodynamic Impact Loads on Horizontal Members of Offshore Structures" The 14th Int.Conf.on Offshore Mechanics and Arctic Engineering,OMAE'95. Vol.1-A. 199-206 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M: "A Computing Method for the Analysis of Water Impact of Arbitrary Shaped Bodies(2nd Report)" 日本造船学会論文集. 第177号. 91-99 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M.: "Numerical Study of Water Impact Loads on Catamarans with Asymmetric Hulls" Proc. of Third Int. Conf. on Fast Sea Transportation, FAST'95. 221-232 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M.: "A Study on Slamming Characteristics and Optimization of Bow Forms of Ships" The 6th Int. Symp. on Practical Design of Ships and Mobile Units, PRADS'95. Vol.1. 672-683 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Cheng,L.Y.: "Liquid Sloshing in a Cbic and a Cylindrical Tank" The 9th Technical Exchange and Advisory Meeting, TEAM-HIROSHIMA'95. 249-262 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M.: "Hydrodynamic Impact Loads on Horizontal Members of Offshore Structures." The 14th Int. Conf. on Offshore Mechanics and Arctic Engineering,OMAE'95. Vol.1-A. 199-206 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Arai,M.: "A Computing Method for the Analysis of Water Impact of Arbitrary Shaped Bodies (2nd Report)-Application for the Optimization of Horizontal Members of Offshore Structures-," 日本造船学会論文集. 第177号. 91-99 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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