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2015 年度 実績報告書

船体損傷後の縦曲げ最終強度に関する簡易計算手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 14J04222
研究機関九州大学

研究代表者

藤 公博  九州大学, 工学研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
キーワード船体縦曲げ最終強度 / 残存強度 / 簡易計算法 / 有限要素法 / 共通構造規則 / Smithの方法
研究実績の概要

縦曲げ最終強度は,船舶の構造安全性を保証するうえで最も基本的な強度の1つであり,船舶が縦曲げモーメントのもとで逐次崩壊して船体構造が全体曲げ崩壊に至ると,環境汚染や人命および積み荷の損失など重大な事故に繋がりかねない.また,衝突や座礁などにより損傷を受けた船舶の安全性を確保する観点から,船舶海洋分野で権威のある国際会議ISSCや国際海事機関において,船体損傷後の縦曲げ最終強度の検討が行われている.
近年では,計算機の飛躍的な発展により,弾塑性FE解析を直接船体構造に適用しても実用的なレベルでの計算が可能となっており,そのような研究事例が増加している.しかしながら,現時点においても大規模な弾塑性FE解析には多大な時間を要するため,船体損傷時のような緊急時には適していない.
本研究では,防撓パネルによって構成される断面の最終強度算定法として広く適用されているSmithの方法を用いて,国際船級協会連合による世界共通の船体構造規則に準拠した船体縦曲げ最終強度計算プログラムを作成し,船体損傷後の縦曲げ最終強度に関する簡易計算手法の構築を目指す.Smithの方法を適用して損傷後の船体縦曲げ最終強度を正確に計算するためには,隣接する防撓パネル間の相互影響も含めた損傷部材の平均応力~平均ひずみ関係の近似法を確立する必要がある.
これを受け,補強材間隔や防撓材寸法,パネル板厚などが異なる複数の計算モデルを用いて系統的な弾塑性FE解析を実施し,損傷量を補強材間隔で無次元化することで計算結果を1つの近似曲線でまとめることが可能であることを示すとともに,簡易的なパラメータを導入することで,損傷部材に圧縮・引張り荷重が作用した際の理想化した平均応力~平均ひずみ関係の近似式を考案した.また,弾塑性FE解析結果との比較を通じて近似式を組み込んだ簡易計算手法の精度検証を実施した.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち謝辞記載あり 3件、 査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A STUDY ON THE SIMPLIFIED CALCULATION METHOD FOR THE RESIDUAL ULTIMATE STRENGTH OF DAMAGED HULL STRUCTURES2016

    • 著者名/発表者名
      Kimihiro Toh, Shunsuke Maeda, Takao Yoshikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The averaged stress-strain curve of stiffened panel under compression after damaged by lateral impact load2015

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke MAEDA, Kimihiro TOH, Masahiro MAEDA, Takao YOSHIKAWA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures

      巻: - ページ: 156-163

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 健全時および損傷後の船体縦曲げ最終強度に関する一研究2015

    • 著者名/発表者名
      藤 公博,吉川 孝男
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 22 ページ: 137-150

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A STUDY ON THE SIMPLIFIED CALCULATION METHOD FOR THE RESIDUAL ULTIMATE STRENGTH OF DAMAGED HULL STRUCTURES2016

    • 著者名/発表者名
      Kimihiro Toh, Shunsuke Maeda, Takao Yoshikawa
    • 学会等名
      ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2016-06-19 – 2016-06-24
    • 国際学会
  • [学会発表] The averaged stress-strain curve of stiffened panel under compression after damaged by lateral impact load2015

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke MAEDA, Kimihiro TOH, Masahiro MAEDA, Takao YOSHIKAWA
    • 学会等名
      The 29th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures
    • 発表場所
      Vladivostok, Russia
    • 年月日
      2015-10-12 – 2015-10-15
    • 国際学会

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公開日: 2016-12-27  

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