波浪中の船舶・海洋構造物の対疲労安全性評価に関する研究

1999 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: 藤本 由起夫 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) ; 深沢 塔一 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)
• 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 / 荷重モデル

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船体構造部材に働く応力の詳細な検討を行い、短期・長期予測により負荷応力を合理的に精度良く求める手法を考案し、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)船体構造物に働く応力を応力発生モデル並びに航行モデルとして与える手法を考案し、疲労強度評価手法として構築した。
2)従来の疲労強度評価法では合理的説明ができない実損傷例に対しても、本研究で構築した疲労強度評価法を用いることにより合理的な説明が可能である。
3)船体構造部材に対し詳細な応力解析を実施し、従来の疲労強度の評価では一定値としていた構造物応力集中係数のき裂長さによる変化を明らかにした。
4)き裂伝播解析に用いるき裂開口応力は変動荷重でかつ平均応力も変化させた実験より得られた、き裂開閉口応力を用いることが重要である。
5)船舶・海洋構造物の稼働中の安全性を確保するための検査計画並びに運行計画の作成のために本研究で構築した疲労強度評価手法は有用である。