多軸応力場を考慮した繰り返し荷重下の防撓パネルの疲労評価と座屈許容設計への展開

• 研究課題/領域番号: 24K07920
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分24020:船舶海洋工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所
• 研究代表者: 田中 義照 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 研究特命主管 (40373419)
• 研究分担者: 藤久保 昌彦 大阪大学, 接合科学研究所, 招へい教授 (30156848) ; 小森山 祐輔 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 研究員 (90805110) ; 安藤 孝弘 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 主任研究員 (30425756)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 防撓パネル / 多軸応力場 / 繰り返し荷重 / 疲労強度 / 座屈許容設計

研究開始時の研究の概要

船舶からのGHG削減要請に応えるためには、船体の軽量化による貨物積載量の増大が重要である。そこで、船体の安全性を担保した上で軽量化を図ることを目的として、防撓パネルの弾性座屈許容設計を実験およびFEM解析により疲労強度面から検討する。
これまでに、防撓材接合部の溶接線に沿うき裂発生について、き裂に直角方向の一軸応力を考慮した検討例があるが、申請者が行った繰り返し座屈試験では、溶接線に直角方向にき裂が進展した。このことから、本研究では座屈後の応力の多軸性を考慮した疲労評価を、ひずみエネルギー密度に着眼した新たな指標を用いて行うとともに、防撓パネルに対する座屈許容設計の適用限界を明らかにする。