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2020 年度 実績報告書

大型コンテナ船の不規則波中での全船弾性応答挙動の解明に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H01637
研究機関横浜国立大学

研究代表者

岡田 哲男  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10753048)

研究分担者 川村 恭己  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50262407)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードコンテナ船 / ホイッピング / 波浪荷重 / 最終強度
研究実績の概要

本研究は大型コンテナ船の様々な設計要素がホイッピングに及ぼす影響を定量的に評価し、効果的な設計・操船に資することを目的としている。本年度は主に、①実船計測データに基づく縦曲げ及び捩り振動の減衰比の同定、②実船計測結果に基づくホイッピング抽出手法の検討、の2つの研究を行った。
ホイッピング振動の減衰は、疲労強度はもとより最終強度に影響を及ぼす最大荷重にも大きく影響するので、その大きさを把握し、海象や操船条件によりどのように変化するかを把握することが重要である。これについて、コンテナ船の実船計測で得られた長期の時系列応力データを用いて、2節垂直縦曲げ、捩り1次、捩り2次それぞれの弾性振動に対する減衰比をRDT法により導出した。その結果、捩りよりも垂直縦曲げの減衰が小さく、強度上も垂直縦曲げがより重要であることを示した。また、喫水、有義波高、船速の増大に伴い、減衰比が増加する傾向があること、中でも喫水の影響が大きいことを示した。更に、水深が浅い場合、特に水深喫水比が3.0を下回るとき,急激な減衰比増加が観察され、この減衰比増は浅水影響による付加水質量増推定式とほぼ相関していることを示した。これらの知見は減衰の予測に大いに役立つことが期待される。
次に、実船計測結果からホイッピングを抽出する方法について、従来の方法とは全く異なる方法として、ある時点における振動波形の変化が、別の大きな振動の足し合わせとしてもたらされるときをホイッピング発生と定義して抽出する方法を試みた。その結果、ホイッピング現象を抽出できることを確認した。この方法により、既存の振動と相殺して振動が急に小さくなったり、あるいは振動の位相だけがずれたりする現象も抽出することが可能となった。この成果は、今後ホイッピング発生の頻度や大きさの確率分布を、海象や操船の条件に応じて推定するための基礎となることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 大型コンテナ船の実船計測データに基づく縦曲げ及び捩り振動の減衰比について2020

    • 著者名/発表者名
      花田崚, 岡田哲男, 川村恭己, 早川銀河, 宮下哲治
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 31 ページ: 191-197

  • [学会発表] 大型コンテナ船の実船計測データに基づく縦曲げ及び捩り振動の減衰比について2020

    • 著者名/発表者名
      花田崚
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会令和2年度秋季講演会

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公開日: 2021-12-27  

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