| 研究課題/領域番号 |
21K04520
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
黒田 貴子 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 上席研究員 (00415811)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 船舶曳航 / 複数材質の曳航索 / カテナリー / 索張力 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は複数の材質で構成する曳索の弛緩・緊張状態での動的索張力を考慮した不規則波中時間領域での船舶曳航時の被曳船の船体運動計算法の提案である。これまでの船舶曳航の研究では，曳索は単一材質とし，準静的な形状を保つ状態で操縦運動の中で扱われ，曳航時に発生する動的索張力による最大値の把握は経験で行ってきた。実際の曳航現場では錨鎖に曳索を繋いだり，2つ以上の材質の曳索を組み合わせたりして用いるのが一般的であるため，索張力の推定には曳索を構成する材質や径，長さを考慮すべきである。
これまでに3次元ランプドマス法による曳航時の動的索張力計算を実施した結果，索が緊張状態になると推定精度が十分ではなく，浮体と索の相互作用を扱う運動方程式が複雑化し，解が収束しない場合が生じた。そこで，弛緩・緊張状態での動的索張力の理論式をもとに索の伸びを考慮した，実際の曳索に倣い2種の材質で構成する曳索を扱った簡易的な動的索張力の計算プログラムを作成した。本計算法は単位重量が異なる索でも索長さとスパンが同じであれば張力は異なるがカテナリー形状は同じとし，異なる単位重量で構成する索が成すカテナリー形状の静的釣り合いを求める。ここで得た張力を動的索張力を求める際の初期値として用い，法線方向と接線方向の動揺で生じる慣性力と抗力を扱った動的索張力を計算する方法である。３次元ランプドマス法を比較し，本計算法の有用性を確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本研究課題に取り組む時間を工面できなかったため，進捗が遅れている。研究期間を1年延長した。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年，一昨年に実施した波浪中をワイヤーとボールチェーンで構成する曳航索でコンテナ船模型を曳航した実験結果を用いて本研究で提案する複数の材質で構成する曳航索の弛緩・緊張状態を考慮した動的索張力の簡易計算法の精度の検証を行い，計算法の改良を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は業務が忙しく，本研究課題に当てる時間を工面することができず，成果の発表や実験結果の解析，プログラムの検証，修正ができなかったため，それらに必要な出張費やソフトウェア購入費，計算プログラムGUI製作等が未使用になった。次年度にこれらを使用する予定である。
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