研究課題
総合研究(A)
大きな追い波中を航行している船は波との出会い周波数が比較的低く、波と船との相対位置に関係して変化する船体没水部に働く、船体抵抗および運動にともなう流体力の時間的変化もかなり低周波数領域に偏する。このような追い波中で、船体中央が船の長さと等しい波の頂にある場合には、横傾斜に対する復原力が静水中のそれに比べて、大幅に減少した状態がしばらく持続し、このとき船の横傾斜が発達すると船は復原力を失い転覆に至ることがある。本研究はこの間の運動力学的関係を解析的に分析することを目的として実施し次のような成果を得た。(1)波浪中での船の復原力減少の原因を分析的に明かにし、この減少量を推定するための電算機用プログラムを作成した。(2)各種船型10隻についてこの減少量を求め船型との関係を検討するための資料を得た。(3)追い波中で船が転覆に至るまでの運動は波と船との相対位置に関係して極めて複雑な様相を示すので、船体運動をどのような運動方程式で記述するかは運動を解析的に取り扱う上で重要な問題であり、これについて検討を行なった結果、Horizontal body axesとよばれる座標系に関する運動方程式を新たに導いた。(4)この運動方程式を用いて追い波中で船が転覆に至る運動をシュミレ-ションした結果と模型実験の計測結果と比較検討し、船が追い波中で転覆に至る運動の大略を記述できることを確認し、前述の各種船型10隻について、船体重心の位置及び船速と船の転覆との関係をシミュレ-ション結果によって求めた。
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