船体構造の総合的信頼性評価システムに関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03302038
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 岡田 博雄 大阪府立大学, 工学部, 教授 (90081398)
• 研究分担者: 北浦 賢一 大阪府立大学, 工学部, 講師 (00081399) ; 池田 良穂 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (10117989) ; 矢尾 哲也 広島大学, 工学部, 教授 (20029284) ; 室津 義定 大阪府立大学, 工学部, 教授 (50081386) ; 服部 陽一 金沢工業大学, 教授 (40198768)
• キーワード: 船体主構造 / 座屈・圧壊強度 / 面内応力・横圧力の効き / 構造,信頼性 / 最終崩壊モード / 部材重要度 / 疲労強度 / 腐食衰耗

研究概要

本研究は、船体構造の設計基準をより合理的に設定するための基礎的研究であり、計画第2年度の本年度は次のような成果を得た。
1.複合静荷重を受ける船体板構造部材の最終強度評価モデルの開発の一環として、面内圧縮と剪断応力および横圧力を同時に受ける長方形板の塑性崩壊強度算定式を新たに導いた。また、従来開発している立体薄板構造モデルによる船体構造崩壊解析とそれに基づく信頼性評価システムを用いて、船体L/4部付近の崩壊解析を行い、信頼性に及ぼす剪断応力の影響の大きいこと等を明らかにした。
2.さらに、高齢撒積貨物船等では崩壊に及ぼす腐食衰耗の影響が大きいことが予想されるので、NKの調査結果などを参考に腐食衰耗を想定した船体構造に対して1.と同様の崩壊解析を行い、船側部の重大損傷事故との対応を考察した。
3.二重船殻船の船側縦通材継手部について、船体縦曲げ応力と波浪変動圧の組合せ荷重下の疲労強度に対する信頼性試験析を行い、喫水線付近の縦通材継ぎ手部の信頼性レベルが相対的に低いこと等、信頼性指標βの変動範囲の特徴を考察した。
4.アルミニウム合金6061材の摩擦圧接継手の衝撃引張疲労挙動について、実験的検討を行い、非圧接材の挙動との相違点等を明かにした。
5.総合的強度評価のための波浪荷重解析システムについて再検討を行い、ストリップ法を基本とした荷重解析システムと立体薄板構造モデルによる構造信頼性評価システムの統合を可能とした。
6.船体構造の総合的信頼性評価過程について従来の研究等を調査するとともに、構造全体として均整のとれた構造を実現するための部材重要度評価についても検討した。

研究成果

• [文献書誌] 岡田 博雄,日比 茂幸,室津 義定: "浮体係留式原油生産システムおよび軽量化船の構造信頼性評価に関する研究" 海洋工学シンポジウム論文集(日本造船学会). 11. 217-224 (1992)
• [文献書誌] 岡田 博雄,日比 茂幸,室津 義定: "立体薄板構造モデルによる船体主構造の崩壊解析とそれに基づく信頼性評価の一方法" 第11回材料・構造信頼性シンポジウム(日本材料学会). 60-65 (1992)
• [文献書誌] 岡山 博雄: "船体・海洋構造システムの構造信頼性設計過程の概要と信頼性評価事例" 第11回材料・構造信頼性シンポジウム(日本材科学会). 90-94 (1992)
• [文献書誌] Y.Murotsu H.Okada,et.al.: "A System for Collapse and Reliability Analysis of Ship Structures Using a Spatial Plate Element Model" Proc.,12th OMAE Conf.(ASME)(Glasgow,UK). (1993)
• [文献書誌] 北浦 堅一,岡田 博雄 他: "6061アルミニウム合金摩擦圧接継手の衝撃疲労挙動" 軽金属学会第83回秋期大会. 223-224 (1992)
• [文献書誌] 岡田 博雄,日比 茂幸,室津 義定: "高張力鋼製軽量化船の構造信頼性評価に関する研究" 第9回信頼性ワークショップ資料集(土木学会). 47-55 (1992)
• [文献書誌] 日本造船研究協会第207研究部会編(分担執筆): "船殻構造の強度評価と管理目標の定量化の調査研究" 日本造船研究協会, 500 (1993)