| 研究課題/領域番号 |
15360465
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
船舶海洋工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
梅田 直哉 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20314370)
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| 研究分担者 |
長谷川 和彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60106804)
石田 茂資 独立行政法人海上技術安全研究所, 海上安全研究領域, 上席研究員 (30360712)
松田 秋彦 独立行政法人水産総合研究センター, 水産工学研究所・漁業生産工学部, 主任研究官 (10344334)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2004年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | パラメトリック横揺れ / 防止装置 / コンテナ船 / 分岐構造 / 漁船 / スポンソン / アンチローリングタンク / 復原力特性変動 / 平均法 / 数値シミュレーション / 不規則波 / 発生条件 / 許容振幅 / ポストパナマックスコンテナ船 / 自由航走模型実験 / 長波頂不規則波 / 短波頂不規則波 / 復原力変動 / 造波 / ストリップ法 / フルードクリロフ仮説 / 分岐解析 / ポアンカレ写像 |
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| 研究概要 |
まず、パラメトリック横揺れの特性を把握するため、1自由度の非線形数学モデルを用いて、パラメトリック横揺れの発生条件やそれに伴う分岐構造を、平均法の解析により明らかにした。そしてその数学モデルに含まれる復原力特性変動項は、2種類のコンテナ船の拘束模型実験により、従来用いられてきたフルードクリロフ成分のみでは不十分で、造波や揚力の影響を考慮する必要があることを確かめ、その計算法も示した。
次に、ポストパナマックスコンテナ船の自由航走模型実験を、規則波中、長波頂不規則波中、短波頂不規則波中にて実施し、振幅20度におよぶ向波および斜め向波中のパラメトリック横揺れを計測し、それに与える操船要素、波高の影響を明らかにした。
さらに、向波停船時に21度のパラメトリック横揺れが模型実験で確認された底曳網漁船については、フルードクリロフ成分での復原力特性変動がほとんどないことを示したうえ、6自由度の数学モデルを用いて、縦揺れと横揺れの固有周期の比が1:2であることによる連成が重要な因子であることを解明した。
そして、上記の知見にもとづき、パラメトリック横揺れ防止装置として、船体中央のスポンソンとアンチローリングタンクを提案した。そしてそれらを前述のポストパナマックスコンテナ船模型に装備した自由航走実験を行い、前者は船幅の11.7%の付加物でパラメトリック横揺れの振幅を25%減らすこと、後者では排水量の3.2%の重量のタンクで完全にパラメトリック横揺れを防ぐことに成功した。ここで、前者は復原力特性変動を軽減することで、後者は横揺れ減衰力を増加させることで、パラメトリック横揺れを防いでいる。また、漁船のパラメトリック横揺れは縦環動半径の変化で軽減させうることも計算により確認した。
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