|
本研究では、船体強度設計における実用的な設計荷重設定法を確立することを目的として、設計不規則波を用いた最大応答値の推定法について検討を行った。まず、設計短期海象と、その設定法について考察を行った。次に、コンテナ船の縦曲げモーメントを対象として、有義波高の高い短期海象への設計不規則波の適用性を議論し、得られた最大値について検討を行った。さらに、設計不規則波と直接荷重解析法を統合的に利用して大型コンテナ船の全船FEM解析を行い、局部応力の最大値を推定する手法について検討し、局部応力を対象とした設計短期海象について考察した。その結果、以下のような知見が得られた。
1.船体応答の最大値は、長期予測を行わなくても、最悪短期海象中での最大応答を求めることによって推定でき、長期の波浪発現頻度表より、10層5の発生確率の最悪短期海象を設計短期海象として用いることができる。
2.設計短期海象を設定し、設計不規則波を用いることによって、船対応答における荷重の非線形性と同時性を考慮し、わずかな計算工数で、妥当な最大曲げモーメント値を求めることが可能である。
3.設計不規則波と直接荷重解析法を組み合わせ、大型コンテナ船の局部応力の最大値を推定したところ、有義波高がある程度高い海象において、衝撃荷重の影響を除外して得られた最大応力は有義波高によって大きく変動せず、波浪頻度表に現れるどのような海象においても、設計上妥当な値となった。
4.設計不規則波と直接荷重解析法を組み合わせることによって、いくつかの短期海象に対する検討のみで、複数の応力点における局部応力の設計値を検討することができる。
5.設計不規則波の生成に、対象とする局部応力の応答関数ではなく、荷重の応答関数の位相情報を援用することによって、計算工数を大幅に減らすことができる。
|
