| 研究課題/領域番号 |
62460145
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
矢尾 哲也 広島大学, 工学部, 教授 (20029284)
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| 研究分担者 |
田中 一雅 大島商船高専, 情報工学科, 教授 (10034422)
道本 順一 広島大学, 工学部, 助教授 (80106806)
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| キーワード | 連成振動 / ばら積貨物船 / トップサイドタンク |
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| 研究概要 |
ばら積貨物船のトップサイドタンクの振動が大きくなり問題となった例がいくつか報告されている。そこで、前年度に、ばら積貨物船を主船体、船底とトップサイドタンクの3つの構造に分けて、それらの連成振動を計算する方法を提案した。そして、トップサイドタンクの振動が問題になった実船の振動を計算したが、実船に見られたようなトップサイドタンクの振動は計算されなかった。そこで、本年度は、その原因の究明と計算法の改良を試みた。まず、前年度作成した連成振動計算法では3つの構造はヒンジ結合としているためトップサイドタンクは他の構造から回転運動に対する拘束モーメントを受けてない。そこで、結合状態を剛とした計算を行ない比較したが、固有振動数がわずかに上昇しただけで顕著な差は見られなかった。次に、トップサイドタンクの振動モデル化に問題があるのではなかろうかと考えた。すなわち、トップサイドタンクはサンブナンのねじり理論によりねじり剛性を求めているが、この方法では、振動中断面が変形しないので、剛性を過大評価していることが考えられる。そこで、トップサイドタンクのような薄肉の閉断面梁の断面変形を考えた固有振動計算プログラムを開発して、計算精度の確認とサンブナンの理論を適用して求めた固有振動数と比較した。その結果、本計算法の結果は模型実験結果および有限要素法を用いて計算した結果によく一致しており計算精度を確認できた。また、サンブナンの理論を適用して求めた固有振動数は断面変形の影響を考慮して求めた値より一般的に高くなることが明らかになった。最後に、実船のトップサイドタンクに対して、断面変形の影響を考えた固有振動数を求め、それと等価になるトップサイドタンクのねじり剛性および極慣性モーメントを求めて連成振動を計算した。その結果、高次振動においてトップサイドタンクが主として振動する固有振動が計算された。
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