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地球環境規制と復原性基準を両立させるための船舶性能評価法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15H02327
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 船舶海洋工学
研究機関大阪大学

研究代表者

梅田 直哉  大阪大学, 工学研究科, 教授 (20314370)

研究分担者 牧 敦生  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50556496)
橋本 博公  神戸大学, 海洋底探査センター, 准教授 (30397731)
松田 秋彦  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産工学研究所, グループ長 (10344334)
寺田 大介  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (80435453)
研究協力者 スターン フレッデリック  アイオワ大学
バージン ローレンス  デューク大学
フランシスクート アルバート  トリエステ大学
増山 豊  金沢工業大学
秋本 洋平  筑波大学
酒井 政宏  大阪大学
テ ソウ テ  
大岩 秀祐  
水本 健太郎  
川井田 大地  
山下 奈穂  
大杉 御月  
矢野 雄大  
大村 智之  
池永 唯人  
高垣 昂佑  
長門 晴香  
ミョー ジン アン  
松原 冬馬  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
23,660千円 (直接経費: 18,200千円、間接経費: 5,460千円)
2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2016年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードIMO / 最低出力ガイドライン / 第2世代非損傷時復原性基準 / パラメトリック横揺れ / ブローチング / デッドシップ / 復原力喪失 / 船速低下 / 海上安全 / 低炭素社会 / 機関出力 / エネルギー効率設計指標 / 船舶工学 / 第2世代非損傷時復原性基準 / デッドシップ状態 / 復原力喪失現象 / 転覆確率
研究成果の概要

国際海事機関において、地球環境規制の一環としての船舶最低出力ガイドライン、そして安全規制としての第2世代非損傷時復原性基準が独立して検討されている。いずれも荒天下での船の運航限界を扱うことから、両者を統一的に研究した。まず風波中の模型実験を行って現象を把握し、数値シミュレーションでその再現を行い、基準化に向けて確率論的評価法を構築した。この結果として、前方から風波を受けて機関出力の制限から船速が低下するとき、復原性上の脅威であるパラメトリック横揺れが発生するなど二つの規制に関わる現象を見出し、その物理的説明や確率論的評価を行った。同様に横や後方から風波を受ける場合についても同様に検討を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

最低出力ガイドラインについての成果は、国際海事機関IMOにおいて日本政府代表団より紹介され、審議のベースの一つとなった。第2世代非損傷時復原性基準に関する成果についても、IMOにおいて日本政府提案に活用され、同基準案の一部として採用された。このように、本研究の成果の一部は、今後IMOの所掌する国際条約の附属書等に反映される形で、国際的な船舶の安全・環境規制として社会実装される可能性が高まっている。学問的には、不規則外乱下の非線形振動問題の評価と制御に分類できるので、ここでの新たな確率論的扱いの提案や最適制御理論の応用といった点が新しく、本研究成果の他分野への波及も期待できる。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (31件) (うち国際共著 5件、 査読あり 23件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Iowa(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Duke University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] アイオワ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of above-waterline hull shape on broaching-induced roll in irregular stern-quartering waves2018

    • 著者名/発表者名
      Thet Zaw Htet, Naoya Umeda, Akihiko Matsuda, Daisuke Terada
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology

      巻: 24 号: 1 ページ: 166-173

    • DOI

      10.1007/s00773-018-0544-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the loss of stability of periodic oscillations and its relevance to ship capsize2018

    • 著者名/発表者名
      Maki, A., Virgin, L.N., Umeda, N., Ueta, T., Miino, Y., Sakai, M., Kawakami, H.
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology

      巻: first online 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s00773-018-0591-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimating a non-Gaussian probability density of the rolling motion in irregular beam seas2018

    • 著者名/発表者名
      Maki, A., Sakai, M., Umeda, N.
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology

      巻: first online 号: 4 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1007/s00773-018-0606-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water-on-Deck Effects on Roll Motions of an Offshore Supply Vessel in Regular Stern Quartering Waves2018

    • 著者名/発表者名
      Su Sandy Htun, Naoya Umeda, Masahiro Sakai, Akihiko Matsuda, Daisuke Terada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th International Conference on Stability of Ships and Ocean Vehicles

      巻: 1 ページ: 148-156

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CFD Prediction of Wave-Induced Forces on Ships Running in Irregular Stern Quartering Seas2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotada Hashimoto, Shota Yoneda, Tomoyuki Omura, Naoya Umeda, Akihiko Matsuda, Frederick Stern, Yusuke Tahara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th International Conference on Stability of Ships and Ocean Vehicles

      巻: 1 ページ: 99-108

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct Estimation of Natural Roll Frequency Using Onboard Data Based Bayesian Modeling Procedure2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Terada, Hirotada Hashimoto, Akihiko Matsuda, Naoya Umeda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th International Conference on Stability of Ships and Ocean Vehicles

      巻: 1 ページ: 517-523

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Encounter Frequency Effect on the Simplified Design Criteria Against Parametric Roll2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sakai, Naoya Umeda, Atsuo Maki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th International Conference on Stability of Ships and Ocean Vehicles

      巻: 1 ページ: 252-260

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Gaussian PDF of ship roll motion in irregular beam sea and wind conditions -Comparison between theory and experiment-2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Maki, Naoya Umeda, Akihiko Matsuda, Hiroki Yoshizumi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th International Conference on the Stability of Ships and Ocean Vehicles

      巻: 1 ページ: 541-553

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minimum Propulsion Power Prediction of a Ship under Adverse Weather Conditions with Dynamics of Diesel Engine and Turbocharger Taken into Account2018

    • 著者名/発表者名
      Myo Zin Aung, Naoya Umeda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7th International Maritime Conference on Design for Safety

      巻: 1 ページ: 115-124

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capsize of a torpedo boat in following waves in 1930`2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Maki, Naoya Umeda, Haruka Nagato, Akihiko Matsuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th International Conference on Stability and Ocean Vehicles

      巻: 1 ページ: 25-26

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Improvement of Broaching Prediction Method by System Identification Using CFD2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Mizumoto, Motoki Araki, Frederick Stern, Hirotada Hashimoto, Naoya Umeda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th International Conference on the Stability of Ships and Ocean Vehicles

      巻: 1 ページ: 92-98

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation of Broaching Probability using Wave-induced Forces and Moments Measured in Captive Model Tests2017

    • 著者名/発表者名
      Thet Zaw Htet, Naoya Umeda, Atsuo Maki, Akihiko Matsuda, Daisuke Terada
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology

      巻: - 号: 1 ページ: 317-327

    • DOI

      10.1007/s00773-017-0507-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Averaging methods for estimating parametric roll in longitudinal and oblique waves2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sakai, Naoya Umeda, Takehiro Yano, Atsuo Maki, Naho Yamashita, Akihiko Matsuda, Daisuke Terada
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology

      巻: - 号: 3 ページ: 413-424

    • DOI

      10.1007/s00773-017-0490-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Hydrodynamic Memory on Ship Capsizing in Irregular Beam Wind and Waves2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Yoshizumi, Takashi Tsuji, Naoya Umeda, Atsuo Maki, Akihiko Matsuda, Daisuke Terada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 30th Americam Towing Tank Conference

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model experiment on pure loss of stability for a ship in astern waves and its relationship with the Second Generation Intact Stability Criteria2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Umeda, Mizuki Osugi, Masahiro Sakai, Akihiko Matsuda
    • 雑誌名

      Proceedinmgs of the 16th International Ship Stability Workshop

      巻: 2 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 副不安定領域におけるパラメトリック横揺れと復原力喪失現象の関係2017

    • 著者名/発表者名
      酒井政宏,梅田直哉,寺田大介, 松田秋彦
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 24 ページ: 291-294

    • NAID

      40021613772

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 時間領域シミュレーションによる荒天時主機最低出力問題の検討2017

    • 著者名/発表者名
      松村知弥、梅田直哉、大岩秀祐
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 24 ページ: 605-607

    • NAID

      40021621511

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 高調波成分も考慮したパラメトリック横揺れの理論推定2017

    • 著者名/発表者名
      矢野雄大、酒井政宏、牧敦生、梅田直哉
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 24 ページ: 601-603

    • NAID

      40021621507

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical Estimation of Parametric Roll without Any Polynomial Approximation of Calm-Water GZ Curve2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sakai, Atsuo Maki, Naoya Umeda
    • 雑誌名

      Conference Proceeedings of The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers

      巻: 24 ページ: 315-317

    • NAID

      40021613789

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Analytical Solution of Critical Speed for Surf-Riding in the light of Melnikov Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sakai、Atsuo Maki, Taiki Murakami, Naoya Umeda
    • 雑誌名

      Conference Proceeedings of The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers

      巻: 24 ページ: 311-314

    • NAID

      40021613788

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 斜め追波中の船舶に働く波強制力の推定精度向上に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      米田翔太、橋本博公、梅田直哉、松田秋彦、田原裕介、寺田大介、Frederic Stern
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 24 ページ: 305-309

    • NAID

      40021613786

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Current state of the second generation intact stability criteria -achievements and remaining issues2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Umeda, Alberto Francescutto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th International Ship Stability Workshop

      巻: 1 ページ: 3-9

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Model Experiment of an Offshore Supply Vessel Running in Astern Waves2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Umeda, Aqmil Alway, Satoshi Sakai, Akihiko Matsuda, Daisuke Terada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th International Ship Stability Workshop

      巻: 1 ページ: 11-16

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] JASNAOE Project for Minimum Propulsion Power Guidelines under Adverse Weather Conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Umeda, Shusuke Ohiwa, Daichi Kawaida, Daisuke Terada and Akihiko Matsuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th Asia-Pacific Workshop on Marine Hydrodynamics in Naval Architecture, Ocean Technology and Constructions

      巻: 1 ページ: 29-31

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Parametric Roll of a Car Carrier in Short Longitudinal Waves2016

    • 著者名/発表者名
      Manabu Takabayashi, Naoya Umeda, Masahiro Sakai, Daisuke Terada and Akihiko Matsuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th Asia-Pacific Workshop on Marine Hydrodynamics in Naval Architecture, Ocean Technology and Constructions

      巻: 1 ページ: 232-237

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical prediction of parametric roll in oblique waves2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Umeda, Masahiro Sakai, Naoki Fujita, Ayumi Morimoto, Daisuke Terada, Akihiko Matsuda
    • 雑誌名

      Ocean Engineering

      巻: 120 ページ: 212-219

    • DOI

      10.1016/j.oceaneng.2016.05.014

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Probabilistic Aspect on Minimum Propulsion Power Requirement Issue under Adverse Weather Conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Ohiwa, Naoya Umeda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Maritime Conference on Design for Safety

      巻: 1 ページ: 127-131

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Safety Level Required by the IMO Second Generation Intact Stability Criteria for Ships under Dead Ship Conditions and Parametric Roll Resonance2016

    • 著者名/発表者名
      Naho Yamashita, Naoya Umeda, Masahiro Sakai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Maritime Conference on Design for Safety

      巻: 1 ページ: 153-157

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Broaching probability for a ship in irregular stern-quartering waves: theoretical prediction and experimental validation2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Umeda,Satoshi Usada, Kentaro Mizumoto and Akihiko Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology

      巻: 21 号: 1 ページ: 23-37

    • DOI

      10.1007/s00773-015-0364-8

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 荒天中の水槽実験結果とシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      梅田直哉、川井田大地、大岩秀祐、松田秋彦、寺田大介
    • 雑誌名

      船舶の最低出力に関するシンポジウム

      巻: 1 ページ: 51-56

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 内航長距離カーフェリーのブローチング現象に対する安全性評価2016

    • 著者名/発表者名
      宇貞哲、梅田直哉
    • 雑誌名

      日本クルーズ&フェリー学会論文集

      巻: 6

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Model Experiment of Extreme Roll Motions of an Ocean Research Vessel in Irregular Astern Seas2019

    • 著者名/発表者名
      Yuito Ikenaga, Kazuma Matsubara, Naoya Umeda, and Akihiko Matsuda
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific Workshop on Marine Hydrodymics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Simulation on Capsize of a Torpedo Boat in Following Waves in 19342019

    • 著者名/発表者名
      Haruka Nagato, Naoya Umeda, Atsuo Maki, and Akihiko Matsuda
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific Workshop on Marine Hydrodymics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不規則横波中における非ガウス型確率密度関数の近似的推定手法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      牧 敦生、酒井 政宏、梅田 直哉
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 横揺れ運動に生じる対称性の破れと各種分岐現象に関する理論的研究2018

    • 著者名/発表者名
      牧 敦生、Virgin, L.N.、梅田 直哉、上田 哲史、美井野 優、酒井 政宏、川上 博
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 進化計算手法を用いた最適制御によるブローチング現象の研究2018

    • 著者名/発表者名
      牧 敦生, 伴野祐生, 梅田 直哉, 阪本 直気, 秋本 洋平
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 470級実船試験結果報告 (大阪大学における計測結果)2017

    • 著者名/発表者名
      増山豊・梅田直哉
    • 学会等名
      第53回セーリングヨット研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Progress Report of JASNAOE project on Minimum propulsion Power of Ships2015

    • 著者名/発表者名
      Naoya Umeda
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Environmentally Friendly Ships
    • 発表場所
      Sofitel Athens Airport
    • 年月日
      2015-04-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-22  

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