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多軸応力影響と繰り返し載荷影響を考慮した船体桁の縦曲げ最終強度評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H02328
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

藤久保 昌彦  大阪大学, 工学研究科, 教授 (30156848)

研究分担者 柳原 大輔  九州大学, 工学研究院, 准教授 (10294539)
田中 智行  広島大学, 工学研究科, 准教授 (20452609)
山本 元道  広島大学, 工学研究科, 准教授 (30274111)
田中 義照  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (40373419)
飯島 一博  大阪大学, 工学研究科, 教授 (50302758)
辰巳 晃  大阪大学, 工学研究科, 助教 (60736487)
堤 成一郎  大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (70344702)
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
43,680千円 (直接経費: 33,600千円、間接経費: 10,080千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2016年度: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2015年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
キーワード船体構造 / 座屈強度 / 縦曲げ最終強度 / 繰り返し荷重 / 多軸応力 / コンテナ船 / 二軸圧縮荷重 / 繰り返し圧縮荷重 / 繰り返し硬化 / 流体構造連成 / 流力弾塑性 / 二軸圧縮 / 流体・構造連成 / 二軸圧縮下の座屈 / 二軸応力下の座屈 / 最終強度 / 防撓パネル
研究成果の概要

船体の二重底に面外荷重による曲げ変形が生じると、船底板に二軸圧縮場が生じてホギング最終強度に影響を与える。繰り返し波浪荷重下では、船底に座屈変形が累積して、縦曲げ最終強度が低下する可能性がある。本研究では、船底局部荷重を考慮したコンテナ船のホギング最終強度をFEMにより明らかにした。次に、連続防撓パネルに二軸繰り返し面内荷重が作用する場合の座屈・塑性崩壊挙動を実験と理論解析により調べた。さらに、波浪荷重下における船体桁の縦曲げ塑性変形挙動を簡易弾塑性解析と水槽試験により明らかにした。これらの結果を基に、多軸応力と繰り返し載荷が船体桁の縦曲げ最終強度に及ぼす影響を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

コンテナ船の縦曲げ崩壊事故調査から、二重底の曲げ変形による二軸圧縮場が船底の座屈を加速し、さらに波浪繰り返し荷重が座屈変形を累積させて最終崩壊に至らしめた可能性が指摘された。本研究では、船底局部荷重を考慮したコンテナ船の縦曲げ崩壊挙動に関する数値解析、および二軸繰り返し圧縮荷重下の防撓パネルの崩壊試験および解析より、船体桁の縦曲げ最終強度に対する多軸応力と繰り返し載荷の影響を調べた。

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

    (45件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 20件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A new method to estimate ultimate strength of stiffened panels under longitudinal thrust based on analytical formulas2018

    • 著者名/発表者名
      M. Ozdemir, A. Ergin, D. Yanagihara, S. Tanaka and T. Yao
    • 雑誌名

      Marine Structures

      巻: 59 ページ: 510-535

    • DOI

      10.1016/j.marstruc.2018.01.001

    • 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] Hydro-elastoplastic behaviour of VLFS under extreme vertical bending moment by segmented beam approach2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Iijima and Masahiko Fujikubo
    • 雑誌名

      Marine Structures

      巻: 57 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1016/j.marstruc.2017.09.008

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 船底局部荷重を考慮したコンテナ船の縦曲げ最終強度解析に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      辰巳晃、藤久保昌彦
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 25 号: 0 ページ: 133-142

    • DOI

      10.2534/jjasnaoe.25.133

    • NAID

      130006068478

    • ISSN
      1880-3717, 1881-1760
    • 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] Buckling analysis of stiffened plate structures by an improved meshfree flat shell formulation2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sadamoto, S. Tanaka, K. Taniguchi, M. Ozdemir, T.Q. Bui, C. Murakami, D. Yanagihara
    • 雑誌名

      Thin-Walled Structures

      巻: 117 ページ: 303-313

    • DOI

      10.1016/j.tws.2017.04.012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 船底局部荷重を考慮したコンテナ船の縦曲げ最終強度解析に関する研究 -第3報:縦曲げ最終強度簡易推定法の開発-2017

    • 著者名/発表者名
      辰巳 晃, 藤久保 昌彦
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 25

    • NAID

      130006068478

    • 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] 船底局部荷重を考慮したコンテナ船の縦曲げ最終強度解析に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      辰巳 晃, 藤久保 昌彦
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 24 号: 0 ページ: 189-198

    • DOI

      10.2534/jjasnaoe.24.189

    • NAID

      130005243437

    • ISSN
      1880-3717, 1881-1760
    • 関連する報告書
      2016 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] 船底局部荷重を考慮したコンテナ船の縦曲げ最終強度解析に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      辰巳 晃, 藤久保 昌彦, 松井貞興
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 24 号: 0 ページ: 199-210

    • DOI

      10.2534/jjasnaoe.24.199

    • NAID

      130005243423

    • ISSN
      1880-3717, 1881-1760
    • 関連する報告書
      2016 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] Cumulative collapse of a ship hull girder under a series of extreme wave loads2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Iijima and Masahiko Fujikubo
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology

      巻: 20 号: 3 ページ: 530-541

    • DOI

      10.1007/s00773-015-0308-3

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Elastoplastic Beam Afloat on Water Subjected to Waves2018

    • 著者名/発表者名
      K. Iijima, A. Tatsumi and M. Fujikubo
    • 学会等名
      OMAE2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Cumulative Buckling Deformation Formed by Cyclic Loading on Ultimate Strength of Stiffened Panel2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Komoriyama, Y. Tanaka, T. Ando, Y. Hashizume, A. Tatsumi and M. Fujikubo
    • 学会等名
      OMAE2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Collapse Analysis of Ship Hull Girder Using Hydro-Elastoplastic Beam Model2018

    • 著者名/発表者名
      Han Htoo Htoo Ko, Akira Tatsumi, Kazuhiro Iijima and Masahiko Fujikubo
    • 学会等名
      OMAE2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Residual Ultimate Strength of Simply Supported Corroded Plates with Initial Geometrical Imperfections under Uniaxial Compression2018

    • 著者名/発表者名
      R. LI, D. Yanagihara and T. Yoshikawa
    • 学会等名
      ISOPE 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Simple Design Formula to Estimate the Ultimate Strength of Stiffened Panels under Bi-Axial Compression Mainly in Transverse Direction2018

    • 著者名/発表者名
      小森山祐輔、柳原大輔
    • 学会等名
      OMAE2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 幅方向に支配的な2軸面内圧縮を受ける連続防撓パネルの最終強度推定2017

    • 著者名/発表者名
      小森山祐輔,柳原大輔
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成29年春季講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2017-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 繰り返し圧縮荷重を受ける防撓パネルの座屈変形累積について2017

    • 著者名/発表者名
      田中義照、安藤孝弘、橋爪豊、室尚仁、森下晃次、辰巳晃、藤久保昌彦
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成29年春季講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2017-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 船底局部荷重を考慮したコンテナ船の縦曲げ最終強度の簡易推定法2017

    • 著者名/発表者名
      辰巳晃, 藤久保昌彦
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成29年春季講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2017-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Experimental study on cumulative buckling deformation of stiffened panel subjected to cyclic loading2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiteru. Tanaka, Takahiro Ando, Yutaka Hashizume, Akira Tatsumi and Masahiko Fujikubo
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Marine Structures (MARSTRUCT2017)
    • 発表場所
      IST Congress Centre (Lisbon, Portugal)
    • 年月日
      2017-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Progressive collapse analysis of a container ship under combined longitudinal bending moment and bottom local loads2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Fujikubo and Akira Tatsumi
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Marine Structures (MARSTRUCT2017)
    • 発表場所
      IST Congress Centre (Lisbon, Portugal)
    • 年月日
      2017-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 繰り返し圧縮荷重を受ける防撓パネルの座屈変形累積について2017

    • 著者名/発表者名
      田中義照、安藤孝弘、橋爪豊、室尚仁、森下晃次、辰巳晃、藤久保昌彦
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成29年度春季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 幅方向に支配的な2軸面内圧縮を受ける連続防撓パネルの最終強度推定2017

    • 著者名/発表者名
      小森山祐輔、柳原大輔
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成29年度春季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 繰り返し圧縮荷重を受ける防撓パネルの座屈変形累積について-第2報  FEMによる詳細シミュレーション-2017

    • 著者名/発表者名
      田中義照、小森山祐輔、安藤孝弘、橋爪豊、森下晃次、藤本朋宏、辰巳 晃、藤久保昌彦
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成29年度秋季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The Formula to Estimate Ultimate Strength of Continuous Stiffened Panel under Bi-axial In-plane Compression Mainly in Transverse Direction2017

    • 著者名/発表者名
      小森山祐輔、柳原大輔
    • 学会等名
      TEAM2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Cumulative Buckling Deformation Formed by Cyclic Loading on Ultimate Strength of Stiffened Panel2017

    • 著者名/発表者名
      小森山祐輔、田中義照、安藤孝弘、橋爪豊、辰巳晃、藤久保昌彦
    • 学会等名
      OMAE2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 船底局部荷重を考慮したコンテナ船の縦曲げ最終強度の簡易推定法2017

    • 著者名/発表者名
      辰巳晃、藤久保昌彦
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成29年度春季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大型コンテナ船の流力弾性振動応答の特性と構造モニタリングに関する基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      植田莉加, 西田大仁,飯島一博,藤久保昌彦
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成29年度春季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動的陽解法FEMを用いた軸圧縮荷重を受ける防撓パネルの崩壊解析に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      野津亮介,田中智行,小河寛明,瀬戸山雄
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成28年度秋季講演会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山市北区)
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Investigation into ultimate strength of stiffened ship panels2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ozdemir, A. Ergin, D. Yanagihara, S. Tana and T. Yao
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成28年度秋季講演会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山市北区)
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hydroelastic behavior of large container ships under effects of ship operation2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Iijima, Rika Ueda and Masahiko Fujikubo
    • 学会等名
      The 30th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meetings on Marine Structures (TEAM 2016)
    • 発表場所
      Mokpo (Korea)
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultimate strength and collapse mode of continuous stiffened panel subjected to bi-axial compression2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Komoriyama and Daisuke Yanagihara
    • 学会等名
      The 30th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meetings on Marine Structures (TEAM 2016)
    • 発表場所
      Mokpo (Korea)
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultimate Strength of ship hull girder under combined longitudinal bending and local loads2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Fujikubo
    • 学会等名
      2nd International Conference on Safety and Reliability of Ships,Offshore and Subsea Structures (SAROSS2016)
    • 発表場所
      Glasgow (UK)
    • 年月日
      2016-08-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultimate Strength of Ship Hull Girder under Combined Longitudinal Bending and Local loads2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Fujikubo
    • 学会等名
      2nd International Conference on Safety and Reliability of Ships, Offshore and Subsea Structures (SAROSS2016)
    • 発表場所
      Glasgow (UK)
    • 年月日
      2016-08-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Finite element analysis of longitudinal bending collapse of container ship considering bottom local loads2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Tatsumi and Masahiko Fujikubo
    • 学会等名
      The 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE2016)
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis method of ultimate strength of ship hull girder under combined loads - Application to an existing container ship -2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiteru Tanaka, Yutaka Hashizume, Hiroaki Ogawa, Akira Tatsumi and Masahiko Fujikubo
    • 学会等名
      The 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE2016)
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Finite element analysis of longitudinal bending collapse of container ship considering bottom local loads2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Tatsumi and Masahiko Fujikubo
    • 学会等名
      ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE2016)
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Collapse analysis of ship hull girder in waves using Idealized Structural Unit Method2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Fujikubo, Kazuhiro Iijima, Zhiyong Pei and Han Htoo Htoo Ko
    • 学会等名
      ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE2016)
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis method of ultimate strength of ship hull girder under combined loads - Application to an existing container ship -2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiteru Tanaka, Yutaka Hashizume, Hiroaki Ogawa, Akira Tatsumi and Masahiko Fujikubo
    • 学会等名
      ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE2016)
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 操船が大型コンテナ船の流力弾性応答に与える影響に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      飯島一博,植田莉加,藤久保昌彦
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成28年度春季講演会
    • 発表場所
      福岡県中小企業振興センター(福岡市博多区)
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Experimental and numerical investigation into collapse behavior of VLFS2016

    • 著者名/発表者名
      Megumi Sakai, Kazuhiro Iijima and Masahiko Fujikubo
    • 学会等名
      3rd International Conference on Violent Flows (VF2016)
    • 発表場所
      大阪府立大学I-siteなんば(大阪府大阪市浪速区)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Buckling analysis of plate structures using meshfree method2016

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichiro Yoshida, Kimihiro Taniguchi, Shota Sadamoto, Satoyuki Tanaka, Chikahisa Murakami, Daisuke Yanagihara
    • 学会等名
      3rd International Conference on Violent Flows (VF2016)
    • 発表場所
      大阪府立大学I-siteなんば(大阪府大阪市浪速区)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 溶接構造の諸特性計測と疲労寿命予測技術2016

    • 著者名/発表者名
      堤成一郎
    • 学会等名
      第29期 非線形CAE勉強会
    • 発表場所
      中央大学駿河台記念館(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] RKPM を用いた補剛性板構造の非線形解析に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      吉田健一郎,貞本将太,田中智行
    • 学会等名
      平成27年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 船体の縦曲げ最終強度後の崩壊挙動解析に基づくリスク評価に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      飯島一博,藤久保昌彦
    • 学会等名
      平成27年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 鋼板の繰返し座屈挙動に対する材料軟化の影響に関する基礎的検討2015

    • 著者名/発表者名
      堤成一郎,植田一史,Riccardo Fincato,藤久保昌彦
    • 学会等名
      平成27年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] スミス法を用いた船体桁の運動・構造崩壊一体解析に関する基礎的研究2015

    • 著者名/発表者名
      村田和紀,辰巳晃,藤久保昌彦,飯島一博
    • 学会等名
      平成27年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 局部荷重の影響を考慮したコンテナ船の縦曲げ最終強度解析に関する研究(第1報)2015

    • 著者名/発表者名
      辰巳晃,藤久保昌彦,松井貞興
    • 学会等名
      平成27年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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