| 研究課題/領域番号 |
26289341
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| 研究機関 | 国立研究開発法人 海上技術安全研究所 |
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研究代表者 |
田口 晴邦 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, 流体性能評価系耐航性能研究グループ, グループ長 (70344455)
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| 研究分担者 |
黒田 貴子 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, 流体性能評価系耐航性能研究グループ, 主任研究員 (00415811)
塚田 吉昭 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, 流体性能評価系運動性能研究グループ, 主任研究員 (90425752)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 船体運動時系列計算 / メモリー影響関数 / たたみ込み積分 / 定傾斜 / Wave Group |
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| 研究実績の概要 |
波浪中船体運動に起因する船舶の運航リスクを評価するためには、Wave Groupなどの過渡的な波浪に対する非線形な船体運動を精度よく推定することが必要である。
平成27年度は、Wave Groupも含めた任意波中における船舶の挙動を推定するために必要な、船体運動時系列計算コードの開発を継続するとともに、水槽実験を行ってその妥当性を検証した。
本計算コードは、過渡的な船体運動を合理的に推定するために、たたみ込み積分型船体運動モデルを採用し、さらに定傾斜が付いた状態で水面下の船体形状が左右非対称となったことで縦運動と横運動が連成する場合も考慮できるように定式化したもので、メモリー影響関数は周波数領域の特異点分布法による流体力係数を用いて評価する。今年度は、平成26年度に開発した計算コードに減揺装置の効果を取り入れるための定式化を行うとともに、基礎となる周波数領域での船体運動計算コードを減揺水槽の効果を考慮できるように機能拡張し、時系列計算コードと比較できるようにした。
また、定傾斜が付いた状態で高速Ro/Roフェリー模型を用いた水槽実験を行って、航走時の波浪強制力及び船体運動を出会角を変化させて計測し、周波数領域の特異点分布法による波浪強制力や船体運動の推定結果と比較した。その結果、定傾斜角が同じでも傾斜する方向（波下側、波上側）によって波浪強制力や船体運動特性が変化するなどの定性的な傾向も含め、周波数領域の特異点分布法により計測結果を説明できることが確認された。そのため、周波数領域の特異点分布法による流体力係数を用いた船体運動時系列計算コードでは、航走時に定傾斜が付いた水面下の船体形状が左右非対称となる状態で縦運動と横運動が連成する場合についても適切な船体運動推定が行うことができると考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究の目的は、波浪中船体運動に起因する船舶の運航リスクを、その原因となる一連の波浪（波群：Wave Group）の発生確率と当該波浪中における船舶の最終挙動に基づいて合理的に評価することであり、Wave Groupなど任意波中での過渡応答も含めた船体運動の時系列計算法の開発が最も重要である。
平成27年度は、昨年度開発した船体運動時系列計算コードに減揺装置の効果を取り入れるための定式化を行うなど計算コード開発を継続するとともに、水槽試験を行って計算コードの基礎となる波浪強制力等の推定手法の妥当性を検証した。そのため、研究はおおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
１．Wave Group中における船体運動時系列計算法の検証
実海域再現水槽の全周分割吸収型造波機を用いて発生させた特性の異なるWave Group中で水槽試験を行って船体運動を計測し、減揺装置の効果も考慮した船体運動時系列計算コードによる推定結果と比較することで、計算法の妥当性を検証する。
２．Wave Group中の船体極限挙動に基づく船舶の運航リスク評価手法の開発
１．で検証した船体運動時系列計算法による任意のWave Group中の船体の最終挙動の推定結果と当該Wave Groupの発生確率の予測結果を用いた、船舶の運航リスク評価手法を開発し、評価結果に基づいて波浪中を航行する船舶の安全性確保に必要な減揺装置の性能等の検討を試みる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成27年度当初は、船体運動時系列計算法検証のための水槽試験に用いる、自由航走模型船の製作及び高精度サーボ式波高計の購入の費用を予定していた。しかしながら、試験内容を当初予定から変更したことから、既存の模型船及び波高計を使用できることになり、模型船製作費及び波高計購入費が不要となったため、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度使用額については、平成28年度分として請求した研究費と合わせて、平成26年度から開発している船体運動時系列計算法の検証のために行う、特性の異なるWave Ｇroup中における船体運動計測試験に用いる模型船の製作費等に使用する。
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