2009 Fiscal Year Annual Research Report
パラメトリック横揺れの定量的数値予測と発生防止に関する研究
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20760558
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
橋本 博公 Osaka University, 工学研究科, 助教 (30397731)
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| Keywords | パラメトリック横揺れ / 復原力変動 / 横揺れ減衰力 / アンチローリングタンク / 粒子法 / バウフレア・船尾形状影響 / タンブルホーム船型 / ビルジキール |
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| Research Abstract |
国際海事機関(IMO)や国際試験水槽委員会(ITTC)において緊急の検討課題とされているパラメトリック横揺れについて,その定量的数値予測法の構築,および発生防止手段に関する検討を行った.
はじめに,昨年度に構築したパラメトリック横揺れ予測のための上下揺れ,縦揺れ,横揺れの3自由度非線形ストリップ法を用いて,バウフレアおよび船尾形状が復原力変動振幅およびパラメトリック横揺れに及ぼす影響について検討を行った.その結果,バウフレアの勾配変更によるパラメトリック横揺れへの影響は限定的であるが,船尾の形状変更による影響は大きく,V型船尾では最大横揺れ角が相対的に減少し,U型船尾では最大横揺れ角が増大することを確認した.また,スポンソン(張り出し甲板)の設置効果についても同様の検討を行い,既存の船体形状を変更することなく,効果的にパラメトリック横揺れ防止効果が得られることを明らかにした.また,フレアを有する一般的な船体形状とは異なり,水線面上舷側が内側に傾斜しているタンブルホーム船型についてもパラメトリック横揺れの検討を行った.その結果,波浪中復原力変動や横揺れ減衰力の特性が明らかとなり,ビルジキールの設計がタンブルホーム船のパラメトリック横揺れ防止に重要であることを確認した.
その一方,アンチローリングタンクによるパラメトリック横揺れ防止効果の推定精度向上を目指して,タンク内流体運動を粒子法により数値計算し,船体運動を従来のストリップ法に基づく運動方程式の求解により求めて,両運動を計算ステップ毎に連成させて解く動的連成解法を新たに構築し,パラメトリック横揺れのような大振幅動揺でタンク内流体の自由表面が強非線形運動するような場合でも,計算の破たんなくタンク流体と船体運動の連成運動が実用的な精度で予測可能であることを模型実験との比較により確認した.
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