■事業の内容
(1) 大型ばら積貨物船損傷解析
[1] 船首部折損損傷解析
a. スラミング荷重による上甲板座屈崩壊の解析
(a) 船体条件の設定
スラミング荷重計算の基礎となる船体断面係数、重量、浮力の分布を計算。
(b) 波浪のモデル化
事故当時の状況を基に、船首部断面力の計算のための波浪モデルを設定。
(c) スラミングによる断面力の計算
上記(a)(b)の条件を使用し、船体構造応答計算プログラムTSLAMにより船首部スラミング荷重を計算。
(d) 上甲板の座屈崩壊強度計算
倉口側桁、上甲板、船側外板について非線形FEMプログラムMARCにより座屈崩壊強度を計算。
外注先:センチュリリサーチセンター
b. 船側構造のき裂発生・進展の解析
(a) 船体条件の設定
類似船の点検結果から事故船の船体の衰耗量を推定。
(b) 荷重計算
船底、船側水圧分布と船体運動加速度を考慮した倉内荷重分布を算出。
(c) 船首部構造の3次元FEM解析
a.(c)のスラミング荷重、b.(b)の荷重を加えた場合の船首部構造各部の応力を3次元FEM解析。
外注先:数値解析研究所
(d) き裂発生・進展解析
上甲板座届から船首部折損に至る過程を解析・推測。
[2] ハッチカバー等の強度解析
a. ハッチカバーの強度計算
ハッチカバーの崩壊強度計算により、海水打込み荷重を逆算推定。
b. マスト・ステーの強度計算
マストの崩壊強度、ステーの破断強度の計算により、a.の推定を補助。
(2) 類似事故船の損傷調査
[1] 実態調査
B丸損傷破面近傍のき製を観測し、き裂発生原因を推定。
[2] 材料試験
A丸33試料、B丸17試料を採取、静的引張試験、化学成分分析、シャルピー試験を実施。
(3) 事故発生海域の気象・海象の調査
[1] 本冬季北太平洋(日本近海)の気象・海象上の特異性の調査
資料により調査・解析。
外注先:日本気象協会
[2] 冬季北太平洋(日本近海)における気象・海象上の特異性の調査
資料・文献により調査・解析。
外注先:日本気象協会
(4) 冬季北太平洋(日本近海)における海難事故履歴の調査
資料により、昭和43〜55年度冬季の1万総トン以上の船舶の荒天に伴う海難発生状況を調査・集計。
(5) 運航マニュアル、保守点検マニュアル実施状況の調査
3万D/WT以上のばら積貨物船所有会社17社に対しアンケート調査、調査結果を集計、考察。事故船の事故前運航状況を考察。
■事業の成果
本調査解析により、今回の事故船が遭遇したと考えられる大波を類推してモデル化した波に最悪のタイミングで遭遇した場合には、スラミングによる大きな衝撃荷重を受け、船首部上甲板に座屈応力を越える応力が発生するという結果が得られた。これは、本事故船クラスの船舶が満載状態で航行する場合においても、海の状況、航行の仕方等によっては異常な規模のスラミングが起り得る可能性を示唆するものである。
この結果から、今後この種の海難事故発生を防止するための対策として、(1)より正確で迅速な波浪予報体制の確立を図ることと、(2)造船技術、運航技術の両面から荒天下における波浪外力と船体強度との関係を体系的に解明することの必要性が導き出されるものであって、本事業の成果は、今後の船舶の安全性の向上に大きな貢献をするものである。
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