極限海象下における不安定船体運動の予測法の確立

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555270
• Research Institution: OSAKA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 長谷川 和彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60106804)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松田 秋彦 独立行政法人水産総合研究センター, 水産工学研究所, 研究員 (10344334) ; 浜本 剛実 福井工業大学, 工学部, 教授 (30107130) ; 梅田 直哉 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20314370)
• Keywords: ブローチング / バウダイビング / 転覆 / 船内浸水 / セーリングヨット / 追波 / 斜め追波 / 横波

Research Abstract

本年度は、極限海象下における不安定船体運動の予測法確立に向けての研究の最終年度として、一昨年度の比較計算による問題点抽出、昨年度の操縦流体力への波浪影響などの高次影響を取り込むことによる数値シミュレーション・モデルの改良につづいて、大角度横傾斜による流体力変化の問題に取り組んだ。まず追波、斜め追波中のブローチングについては、船が横傾斜角50度という甲板まで着水しつつ前進するという極限状況までをカバーできる新しい模型実験装置を用いて、横傾斜角が前後力、横力、旋回モーメント、横傾斜モーメントといった動的流体力にどのような影響を与えるかを定量的に明らかにした。そしてその結果を取り込んで、数値シミュレーション・モデルを改良することにより、ブローチングから転覆に至る時系列や転覆条件をより正確に推定できることを示した。また、損傷時の転覆の予測モデルについては、船内への浸水進行に伴う流体力変化を摂動論により合理的に評価する理論を示し、シミュレーション・モデルの改良に役立てた。さらに、実験と計算の差を、船内浸水区画がアンチローリングタンクとして作用しているため自由横揺れでの減衰力と異なっていることから説明した。さらに、既存の数値シミュレーション・モデルではカバーされない砕波中の転覆については、そのような転覆モードが特に問題となるセーリングヨットについて、その数百隻の設計データから、近年このような転覆の危険が増していることを指摘した。

Research Products

• [Publications] N.Umeda, T.Kamo, Y.Ikeda: "Some Remarks on Theoretical Modeling off Damaged Stability"Marine Technology. 41.1. 45-49 (2004)
• [Publications] 青木一紀, 野本謙作, 梅田直哉: "セーリングヨットの船型主要目の変遷について"関西造船研究協会論文集. 240. 181-187 (2003)
• [Publications] H.Hashimoto, N.Umeda, A.Matsuda: "Broaching Prediction with Nonlinear Heel-Induced Hydrodynamic Forces Taken into Account"Proceedings of the 8th International Conference on the Stability of Ships and Ocean Vehicles. 571-581 (2003)
• [Publications] A.Matsuda, H.Hashimoto, N.Umeda: "Capsizing due to Bow-Diving"Proceedings of the 8th International Conference on the Stability of Ships and Ocean Vehicles. 563-570 (2003)