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防撓パネルの圧壊挙動および最終強度に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14205144
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶工学
研究機関大阪大学

研究代表者

矢尾 哲也  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20029284)

研究分担者 中長 啓治  大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (10112070)
藤久保 昌彦  広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30156848)
柳原 大輔  広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10294539)
林 茂弘  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60263216)
SUNIL Mukherjee  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30335369)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)
2004年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2003年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2002年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワード連続防撓パネル / 座屈強度 / 最終強度 / 曲面防撓パネル / 理想化構造要素法 / 弾性 / 弾塑性大たわみ解析 / トリピング座屈 / 圧縮 / 水圧複合荷重 / 有限要素法 / 座屈・塑性崩壊挙動 / 水圧荷重 / アルミ製防撓パネル / 防撓材の残留応力 / 初期たわみ / 組合せ荷重 / 解析的手法
研究概要

3年間に渡り、以下の項目に対して研究を実施した。
(1)防撓パネルの圧壊挙動解析に際しての防撓材のモデル化方法に関する考察
最も効率的なモデル化は、ウェブをパネルに、フランジを梁・柱にモデル化することであることを明らかにした。
(2)防撓材の取付け角度が防撓パネルの圧壊挙動に及ぼす影響に関する考察
取付け角度は、局部座屈には影響を及ぼさないが、全体座屈および圧壊強度到達後の耐力に影響を及ぼすことを明らかにした。
(3)複合荷重を受ける防撓パネルの理想化構造要素法を適用した圧壊挙動解析
矩形パネル理想化構造要素を梁・柱要素と組合わせて解析するコードを開発し、2軸圧縮および水圧の複合荷重を受ける連続防撓パネルの圧壊挙動を精度良く再現できることを確認した。
(4)曲面防撓パネルの座屈崩壊挙動の解明
曲率の増加に伴って弾性座屈強度がほぼ線形に増加して行くこと、また、実船の寸法を有している場合には基本的には塑性座屈が発生し、ほぼ降伏強度に達する最終強度が期待できることが明らかとなった。
(5)防撓材の残留応力が防撓パネルの圧壊挙動に及ぼす影響に関する考察
T型の組立て材およびロール材の防撓材では、ウェブとフランジの接合線近傍で残留応力の正負が逆になること、しかし、これが防撓パネルの圧壊強度に及ぼす影響は小さいことが明らかになった。
(6)防撓材のトリピング崩壊
連続防撓パネルを対象として一連の弾性/弾塑性大たわみ解析を実施し、基本的には全体曲げの圧縮側に位置する防撓材のウェブでトリピング座屈が発生することを明らかにした。ただし、発生条件に関しては未解明である。
(7)アルミ製防撓パネルの圧壊挙動と圧壊強度に関する研究
押出し材を継いだアルミ製防撓パネルでは、溶接残留応力の影響で圧壊強度が上昇すること、一方、溶接部の軟化の影響は圧壊強度を低下させることが明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (23件) 文献書誌 (9件)

  • [雑誌論文] Development of ISUM Plate Element with Consideration of Lateral Pressure Effects and its Application to Stiffened Plates of Ships2004

    • 著者名/発表者名
      Kaeding, P., OLaru, D.V., Fujikubo, M.
    • 雑誌名

      Proc.The 9^<th> International Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures, Luebeck, Germany Vol.1

      ページ: 148-155

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of Residual Stress on Buckling/Ultimate Strength of Stiffened Plating2004

    • 著者名/発表者名
      Mukjerjee, K.S., Yao, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd International Maritime Conference on Design for Safety, Sakai, Japan Supplementar Volume

      ページ: 22-29

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ultimate Strength of Alminium Stiffened Panels : Sensitivity Analysis2004

    • 著者名/発表者名
      Rigo, P., Sarghiuta, R., Otelea, S.C., Pasqualino, I., Wan, Z., Yao, T., Toderan, C., Richir, T.
    • 雑誌名

      Proc.The 9^<th> International Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures, Luebeck, Germany Vol.1

      ページ: 156-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Localisation of Plastic Deformation and Elastic Unloading during Collapse of Structural Members and Systems2004

    • 著者名/発表者名
      Yao, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd International Conference on Collision and Grounding of Ships, Izu, Japan

      ページ: 255-261

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of ISUM Plate Element with Consideration of Lateral Pressure Effects and its Application to Stiffened Plates of Ships2004

    • 著者名/発表者名
      Kaeding, P., OLaru, D.V., Fujikubo, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures, Luebeck, Germany

      ページ: 148-155

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of Residual Stress on Buckling/Ultimate Strength of Stiffened Plating2004

    • 著者名/発表者名
      Mukjerjee, K.S., Yao, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd International Maritime Conference on Design for Safety, Supplementar Volume, Sakai, Japan

      ページ: 22-29

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ultimate Strength of Alminium Stiffened Panels : Sensitivity Analysis2004

    • 著者名/発表者名
      Rigo, P., Sarghiuta, R., Estefeen, S., Otelea, S.C., Pasqualino, I., Wan, Z., Yao, T., Toderan, C., Richir, T.
    • 雑誌名

      Proc.The 9^<th> International Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures, Luebeck, Germany

      ページ: 156-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Localization of Plastic Deformation and Elastic Unloading during Collapse of Structural Members and Systems2004

    • 著者名/発表者名
      Yao, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd International Conference on Collision and Grounding of Ships, Izu, Japan

      ページ: 255-261

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Snap-Through Phenomena at the Secondary Buckling of Rectangular Plate under Thrust2004

    • 著者名/発表者名
      Murakami, C., Yato, T
    • 雑誌名

      Proc.The 14^<th> International Offshore and Polar. Engineering Conference, Toulon, France Vol.IV

      ページ: 445-452

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Buckling/Plastic Collapse Behaviour and Strength of Bilge Circle and Its Contribution to Ultimate Longitudinal Strength of Ship's Hull Girder2004

    • 著者名/発表者名
      Maeno, Y., Yamaguchi, H., Fujii, Y., Yao, T.
    • 雑誌名

      Proc.The 14^<th> International Offshore and Polar. Engineering Conference, Toulon, France Vol.IV

      ページ: 296-302

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of Warping due to Shear Force on Ultimate Hull Girder Strength2004

    • 著者名/発表者名
      Yao, T., Imayasu, E., Maeno, Y.Fujii, Y
    • 雑誌名

      Proc.The 9^<th> International Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures, Luebeck, Germany Vol.1

      ページ: 322-328

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultimate Strength of Alminium Stiffened Panels Sensitivity Analysis2004

    • 著者名/発表者名
      Rigo, P., Sarghiuta, R., Otelea, S.C., Pasqualino, I., Wan, Z., Yao, T., Toderan, C., Richir, T.
    • 雑誌名

      Proc.The 9th International Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures, Luebeck, Germany Vol.1

      ページ: 156-162

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fundamental Study on Application of New ISUM Element to Plate Structure2004

    • 著者名/発表者名
      Nagashio, Y, Kinya, I., Yao, T.
    • 雑誌名

      Proc.18^<th> Asian Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures, Vladivostok, Russia

      ページ: 171-178

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of Ultimate Hull Girder Strength in Longitudinal Bending applying Simple Method2004

    • 著者名/発表者名
      Sakai, N., Yao, T.
    • 雑誌名

      Proc.Asian Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures, Vladivostok, Russia

      ページ: 224-232

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Idealized Structural Unit Method for Collapse Analyses of Stiffened Plate Structures2003

    • 著者名/発表者名
      Kaeding, P., Fujikubo, M.
    • 雑誌名

      Ship Technology Research Vol.50

      ページ: 23-33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sensitivity Analysis on Ultimate Strength of Alminium Stiffened Panels2003

    • 著者名/発表者名
      Rigo, P., Sarghiuta, R., Estefen, S., Lehman, E., Otelea, S.C., Pasqualino, I., Simonsen, B.C., Wan, Z., Yao, T.
    • 雑誌名

      Marine Structures Vol.16,No.6

      ページ: 437-468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sensitivity Analysis on Ultimate Strength of Alminium Stiffened Panels2003

    • 著者名/発表者名
      Rigo, P., Sarghiuta, R., Estefen, S., Lehman, E., Otelea, S.C., Pasqualino, I., Simonsen, B.C., Wan, Z., Yao, T.
    • 雑誌名

      Marine Structures Vol.16, No.6

      ページ: 437-468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Consideration on Medelling of Stiffeners in Buckling/Plastic Collapse Analysis of Stiffened Plating2002

    • 著者名/発表者名
      Mukherjee, K.S., Hayashi, S., Yao, T.
    • 雑誌名

      Proc.The 12^<th> International Offshore and Polar Engineering Conference, Kitakyushu, Japan Vol.IV

      ページ: 464-471

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Buckling/Plastic Collapse Behaviour and Strength of Continuous Stiffened Plate with Inclined Stiffeners2002

    • 著者名/発表者名
      Mukherjee, K.S., Yao, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures, Kobe, Japan

      ページ: 77-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Simplified Approach to Collapse Analysis of Stiffened Plates2002

    • 著者名/発表者名
      Fujikubo, M., Kaeding, P.
    • 雑誌名

      Marine Structures Vol.15,No.3

      ページ: 251-283

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Consideration on Modelling of Stiffeners in Buckling/Plastic Collapse Analysis of Stiffened Plating2002

    • 著者名/発表者名
      Mukherjee, K.S., Hayashi, S., Yao, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Offshore and Polar Engineering Conference, Kitakyushu, Japan

      ページ: 464-471

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Buckling/Plastic Collapse Behavior and Strength of Continuous Stiffened Plate with Inclined Stiffeners2002

    • 著者名/発表者名
      Mukherjee, K.S., Yao, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures}, Kobe, Japan

      ページ: 77-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Simplified Approach to Collapse Analysis of Stiffened Plates2002

    • 著者名/発表者名
      Fujikubo, M., Kaeding, P.
    • 雑誌名

      Marine Structures Vol.15, No.3

      ページ: 251-283

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yao, M.Fujikubo, D.Yanagihara, I.Fujii: "Collapse Tests on 1/lO-Scale Hull Girder Model of Chip Carrier in Sagging"Proc.13^<th> Int.Offshore and Polar Engineering Conf.. IV. 376-383 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Noriko Fukuda, Tetsuya Yao: "A Simple Method to Estimate Collapse Strength of Transverse Bulkhead of Bulk Carrier Subjected to Flooding Load"Proc.17^<th> Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures. 545-554 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] C.Murakami, T.Kuwahara, T.Yao: "Buckling/Ultimate Strength of Perforated Rectangular Plates under Thrust"Proc.17^<th> Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures. 535-544 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村上 睦尚, 矢尾 哲也, 林 茂弘: "面内荷重を受ける矩形板の動的弾性大たわみ解析"関西造船協会誌. 237. 193-200 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 矢尾 哲也, 林 弘茂, 村上 睦尚, 桑原 隆彦: "面内圧縮荷重を受ける有孔矩形板の周囲・最終強度に関する研究(第2報)"日本造船学会論文集. 191. 265-271 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mukherjee, S., Hayashi, S., Yao T.: "Considerations on Modelling of Stiffeners in Buckling/Plastic Collapse Analysis of Stiffened Plating"Proc.The 12th Int.Offshore and Polar Engineering Conf.At Kits-Kyushu Japan. Vol.IV. 464-471 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 矢尾 哲也, 藤久保 昌彦, 柳原 大輔, 藤井 一由 他3名: "チップ船の縦曲げ座屈崩壊強度に関する研究(第1報) -1/10縮小模型試験体に対する縦曲げ崩壊試験-"日本造船学会論文集. 191. 255-264 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yao, T., Yoneda, M., Kitamura, O., Kusuba, S.: "Simulation of Progressive Collapse of Ship Hull Girder Under Longitudinal Bending"Proc.5th World Congress on Computational Mechanics at Vienna, Austria. (CD-R). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yao, T.: "Hull Girder Strength"Marine Structures. 16,1. 1-13 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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