| 研究課題/領域番号 |
21246131
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| 研究機関 | 独立行政法人海上技術安全研究所 |
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研究代表者 |
田中 義照 独立行政法人海上技術安全研究所, 生産システム系, 系長 (40373419)
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| 研究分担者 |
安藤 孝弘 独立行政法人海上技術安全研究所, 構造系, 研究員 (30425756)
穴井 陽祐 独立行政法人海上技術安全研究所, 構造系, 研究員 (60470051)
村上 睦尚 独立行政法人海上技術安全研究所, 生産システム系, 主任研究員 (90392688)
渡邉 尚彦 独立行政法人海上技術安全研究所, 構造系, 研究員 (50550034)
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| キーワード | 船舶工学 / スロッシング / 流力弾性応答 / 低減装置 / LNG船 / 縮尺影響 / 相似則 / 有限要素法解析 |
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| 研究概要 |
平成22年度は、タンクの剛性影響を考慮したスロッシング荷重評価、及び、衝撃荷重タイプによって適用される相似則の違いを検討するため、以下の実験を行った。
(1) スロッシング時に弾性壁面に作用する衝撃荷重をモデル化するため、タンク天板の一部を可変剛性パネルとした二次元タンク模型を用い、中～高液位条件でRoll及びSway加振試験を実施した。
・圧力ピーク値の全データ分布は液位及び加振条件により、指数分布、Rayleigh分布、正規分布と傾向が変わる。
・衝撃水圧作用時の天板の振動特性は接水領域の影響を受ける。
・衝撃水圧作用時のパネル剛性による動的応答の差は中液位条件で顕著に観察され、動的応答倍率は片側三角波を仮定した場合の一質点系応答に近い傾向となった。
(2) 適用されるべき相似則を検討するため、標準サイズと1.5倍サイズの2種類の二次元剛矩形タンクを用い、低液位及び高液位での水平動揺加振試験を行い、タンクに作用する衝撃水圧値を計測した。ここで衝撃タイプによる違いに着目するため、衝撃圧作用部位を高速カメラによる撮影を行った。
・液位70%以上の高液位となるにつれ、天板衝撃時に空気を巻込むタイプが見られるようになり、再現性の低い衝突波形状、振動を含む圧力計測値、といった特徴が観察されるようになった。
(3)(1)の試験結果から、さまざまな液位・加振条件により発生する衝撃タイプを類型化し、特徴的な衝撃タイプのケースを選び出して、一側壁が弾性パネル(ポリアセタールを使用)である三次元矩形タンクを用いて水平動揺試験を行い、弾性パネルと剛壁に作用する衝撃水圧とを比較した。
・衝撃荷重作用時の壁面接水振動影響を含む圧力値を計測確認した。計測された作用圧力ピーク値について弾性側壁が剛側壁を上回るケースを確認した。
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