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ダブルハル船体の疲労き裂伝播余寿命計算法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10555338
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 船舶工学
研究機関横浜国立大学

研究代表者

角 洋一  横浜国立大学, 工学部, 教授 (80107367)

研究分担者 井山 向史  横浜国立大学, 工学部, 助手 (90013698)
川村 恭己  横浜国立大学, 工学研究科, 助教授 (50262407)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
2000年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1999年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1998年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワードダブルハル船体 / 船体強度 / 疲労き裂 / 破壊力学 / 応力拡大係数 / 重み関数 / 余寿命評価 / 余寿命 / き裂伝播
研究概要

モニタリングによって就航中の船体に発生する疲労き裂が発見された場合、その余寿命推定が必要となる。大規模破壊の前兆を把握し、計画的な船体管理の指針を与えるためには、システム化された検査情報に基づく発見された疲労き裂のその後の伝播余寿命評価が必要である。
本研究では、就航中に発見された疲労き裂の危険性を把握するために、疲労き裂の余寿命推定法を提案するとともに、いくつかの疲労損傷事例について対応する計算を行い、余寿命推定に基づいてそれらの相対的な危険度を検討することのできる余寿命係数を用いた推定手法を提案した。また、内構材を外板に向かって伝播するき裂の疲労き裂伝播試験を行い、そのき裂が外板と交差する場合の最終的な破壊モードが外板貫通型となるか、外板に侵入しないタイプとなるかについて検討した。
き裂の伝播に関わる解析技術として二重船殻構造の疲労き裂として問題となる構造交差部の表面き裂や複雑な形状の貫通き裂の応力拡大係数の算定を効率的に行うために、重み関数による数値的手法の開発を行った。さらにき裂伝播形態の予測に関係して、曲進あるいは蛇行するき裂の有限要素法による数値シミュレーションについても研究し、任意の経路を辿るき裂の伝播経路予測手法を確立した。
就航中の船舶の船体検査情報の管理に関係してVR技術と音声入力装置を利用した携帯型船体検査支援システムの研究も行った。検査マニュアルの表示、検査履歴の表示、損傷情報の効率的な取得および損傷情報を直接船体モデルへ入力可能な携帯型検査支援システムを提案し、試作システムを構築し、その適用性と問題点を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Y.Sumi and Y.Mu: "Thermally induced quasi-static wavy crack propagation on a brittle solid"Mechanics of Materials. 32. 531-542 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 角洋一 ほか3名: "数値重み関数による3次元き裂解析の定式化"日本造船学会論文集. 188. 655-660 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川村恭己 ほか2名: "携帯型船体検査支援システムに関する研究"日本造船学会論文集. 188. 737-743 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 角洋一,沐陽: "冷却熱応力によるぜい性き裂の蛇行とその伝播形態について"日本機械学会論文集 A編. 66-642. 361-368 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kawamura et al.: "Development of an automatic quadiclateral much generator for the silumation of curwed crack growth"Trans.Japan Soc.Computational Enjoy.Sci.. 2. 1-6 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川村恭己 ほか3名: "領域合成法による有限要素解析手法の開発"日本造船学会論文集. 185. 187-195 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川村恭己 ほか2名: "船体損傷情報システムに関する考察"日本造船学会論文集. 184. 527-536 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwahashi ほか8名: "Finite elemont comparative study of ship structural detail"Maime Structures. 11. 127-139 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sumi: "Fatigue crack propagation and computational remaing life assessment"Journal of Mairne Science and Tech.. 3. 102-112 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sumi and Z.N.Wang: "A finite-element simulation method for a system of growing cracks"Mech.of Materials. 28. 197-206 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ohtsubo and Y.Sumi (ed.): "Proceedings of the 14th Int.Ship ard Offshore Structures Congress, Vol.2"Elsevier.Oxford. 918 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ohtsubo and Y.Sumi (ed.): "Proceedings of the 14th Int.Ship and Offshore Structures Congress, Vol.3"Elsevier, Oxford. 350 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sumi and Y.Mu: "Thermally induced quasi-static wavy crack propagation in a brittle solid"Mechanics of Materials. 32. 531-542 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sumi, T.Kashiuchi, K.Ito, and A.Okura: "Efficient analyses of 3-dimensional cracks subjected to arbitrary loadings by numerical weight function method"Journal of the Society of Naval Architects of Japan. 188. 655-660 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kawamura, T.Sakuragi, and Y.Sumi: "A study on a ship inspection supporting system by using a portable computer"Journal of the Society of Naval Architects of Japan. 188. 737-743 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sumi and Y.Mu: "Morphological aspects of thermally induced wavy cracks in a brittle solid"Journal of the Japan Society of Mechanical Engineers. 66-642. 361-368 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kawamura, Y.Mu, and Y.Sumi: "Development of an automatic quadrilateral mesh generator for the simulation of curved crack growth"Transactions of the Japan Society for Computational Engineering and Science. Paper No.19990024. 1-6 (1999)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kawamura, Y.Sumi, A.Watanabe, and K.Hirota: "The finite element analysis with the domain composition method applied to linear elastostatics"Journal of the Society of Naval Architects of Japan. 185. 187-195 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kawamura, Y.Sumi, and T.Seki: "A study on the information system for damages of ship structures"Journal of the Society of Naval Architects of Japan. 184. 527-536 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwahashi, Y.Sumi, T.Hu, H.Paetzold, C.C.Wu, C.D.Jang, P.Rigo, W.Nie, and H.Kawano: "Finite element comparative study of ship structural detail"Marine Structures. 11-4/5. 127-139 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sumi: "Fatigue crack propagation and computational remaining life assessment of ship structures"Journal of Marine Science and Technology. 3-2. 102-112 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sumi and Z.N.Wang: "A finite-element simulation method for a system of growing cracks in a heterogeneous material"Mechanics of Materials. 28. 197-206 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ohtsubo and Y.Sumi (ed.): "Proceedings of the 14th International Ship and Offshore Structures Congress Vols.1 and 2"Elsevier, Oxford. 918 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ohtsubo and Y.Sumi (ed.): "Proceedings of the, 14th International Ship and Offshore Structures Congress"Elsevier, Oxford (in press). 343 (2001)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sumi and Y.Mu: "Thermally induced quasi-static wavy crack propagation in a brittle solid"Mechanics of Materials. 32. 531-542 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 角洋一 ほか3名: "数値重み関数による3次元き裂解析の定式化"日本造船学会論文集. 188. 655-660 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 川村恭己 ほか2名: "携帯型船体検査支援システムに関する研究"日本造船学会論文集. 188. 737-743 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 川村,角,渡辺,広田: "領域合成法による有限要素解析手法の開発"日本造船学会論文集. 184. 187-195 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kawamura Y.,Mu Y. and Sumi Y.: "Development of an automatic quadrilateral mesh generater for the simulation of curved crack growth"Trans. JSCES. 24. 1-6 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 角,沐: "冷却熱応力によるき裂の蛇行とその伝播形態について"日本機械学会論文集. 66-A642(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sumi: "Fatigue crack propagation and computational remaining life assessment of ship structures" Journal of Marine Science and Technology. 3-2. 102-112 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwahashi: "Finite element comparative study of ship structural detail" Marine Structures. 11-4・5. 127-139 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 川村 恭己: "船体損傷情報システムに関する研究" 日本造船学会論文集. 184. 527-536 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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