波浪中の船舶・海洋構造物の対疲労安全性評価のに関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09450377
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 冨田 康光 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30029251)
• 研究分担者: 深沢 搭一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80143171) ; 角 洋一 横浜国立大学, 工学部, 教授 (80107367) ; 藤本 由紀夫 広島大学, 工学部, 教授 (60136140) ; 橋本 聖史 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50183554) ; 大沢 直樹 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90252585)
• キーワード: 安全性評価 / き裂損傷 / 波浪荷重 / 疲労強度 / き裂開閉口挙動

研究概要

船舶・海洋構造物の安全性評価の精度向上のため、波浪頻度データを基に構造部材に働く応力を短期・長期予測により合理的に精度良く求める手法を検討し、疲労損傷解析並びに疲労強度設計に適用可能な疲労強度評価手法を構築するとともに、その疲労強度評価法を実損傷例に適用し、以下の知見を得た。
1) き裂発生を基にした従来の疲労強度評価法は適切とは言い難く、き裂伝播解析を基にした疲労強度評価が合理的である。
2) 船体構造部材が受ける波浪荷重の長期分布における最大値を含むそのの大きさと頻度は疲労損傷に大きな影響を与えるものの、最大応答を与える短期分布(最悪短期海象)に支配される。
3) 疲労強度の評価には評価期間内の最大応力だけでなく、その時のき裂長さ並びに構造的応力集中係数の考慮が不可欠である。
4) き裂伝播解析に一定荷重条件から求められたき裂開口応力を用いて強度評価を行った場合、変動荷重条件から求められるき裂開口応力を用いた場合に比べ危険側の評価となるため、実荷重条件である、変動荷重でかつ平均応力も変化する場合のき裂開口応力を用いることが重要である。