| 研究概要 |
大波高横波中における船舶の大振幅横揺れを模型実験によって計測した結果,従来知られている非線形横揺れ特性とは異なる非線形運動が生じることが明らかになった.この現象は,大波高横波中を漂流する船舶は,横揺れの同調付近の波周波数だけでなく,それよりも高周波数側の広い周波数域において非常に大きな横揺れをするものである.また,上下揺れ固有周波数付近において,同じ入射波でも異なる横揺れが生ずることも確認した.この非線形現象の発生機構を調査した結果,波高の増加に伴って横漂流速度が増加することによって出会い周波数が変化し,その結果,広い周波数域において横揺れ同調現象が起こることが分かった.なお,この横漂流速度は,横揺れ固有周期で極大値を示し,この周波数域では,定常漂流に伴う定常横傾斜以外に,上下揺れにも定常成分が現れることが実験結果から確認された.また,同じ入射波に対して2つの横揺れが存在する原因が,横揺れ運動方程式の非線形性によるものではなく,横漂流速度が同じ入射波に対しても2つ以上の解があるためであることが分かった.このような現象は,横揺れ固有周期が上下揺れ固有周期と比較的近い場合に発生する特異な現象であることも明らかになりつつある.
上下揺れ振幅に関しても,波高の増加とともに線形理論値から外れて顕著な非線形性を示し,波振幅で無次元化した相対振幅は減少することが模型実験により確認した.
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