■事業の内容
本年度は、4カ年継続事業の第2年度として新需要中型高速船の調査・設計、推進性能の研究及び有限要素法による振動計算プログラムを作成した。
(1) 新需要中型高速船の調査・設計
[1] 物流、港湾事情等の調査
博多港及び上海港における物流状況、荷役設備、将来計画等について調査し(ただし、上海港は書面調査)、設計に必要な資料を収集分析した。また、建設中及び就航中のカーフェリーについて艤装、内装関係を調査し、設計に必要な資料を収集した。
[2] 新需要中型高速船の基本設計
物流、港湾事情等の調査結果をもとに、平成元年度に調査した内容を加味し、IM0の損傷時復原性の規則を取入れて、東シナ海航路(博多港〜上海港)を想定したRO/R0船の基本設計を行った。
(2) 新需要中型高速船の推進性能の研究
フルード数約0.3程度を低燃費で航行する多軸船型を開発するため、平成元年度に開発したスプリットスターン船型をもとに、模型船線図2隻を作成し、数値理論により船型解析を行い、更に回流水槽で2.0m模型船2隻及び曳航水槽で5.0m模型船1隻の水槽試験を行った。
(3) 電算プログラム開発
有限要素法による振動計算プログラムを作成した。
また、船体構造のモデリングプログラムの検討を行った。
■事業の成果
経済の進展、多様化等に伴って変化してゆく船型について、物流機構、港湾事情、就航地域の経済事情及び就航する船舶の安全性、乗心地、作業性等の諸性能を調査し、このような変化に対応する新需要船型を建造できる技術を確立し、将来の新需要中型高速船型の建造にあたっての主要な技術的諸問題を究明して、設計工作指針を作成することによって我が国造船業の発展に寄与することを目的とした本事業は、平成元年度より4カ年計画で着手し、最終年の1993年3月事業完了時に総合的な成果が得られるが、第2年度にあたる本年度の事業成果は以下のとおりである。
本事業の目的を遂行するために、「新需要中型高速船の調査・設計」、「新需要中型高速船の船型開発」及び「電算プログラム開発」の3つの柱に項目を分けて調査研究を推進した。
本事業において新需要中型高速船型とは物流の迅速化、省力化あるいは内装の豪華さ、快適性、信頼性等を満たすとともに、船型がLpp=120〜180m、Fn≒0.3(Lpp=150m換算で約22Kt)であるものと定義した。
新需要中型高速船の調査、設計は、博多港及び上海港における物流事情、荷役設備、将来計画等について調査し(ただし、上海港については書面調査)、設計に必要な資料を収集解析した。また、建造中及び就航中のカーフェリーについて艤装、内装関係を調査し、最近のフェリーの艤装、内装の傾向を把握した。これらの調査結果及び昨年度の設計内容を加味し、博多港〜上海港航路(502マイル)を想定したRO/RO船(トラック105台、乗用車116台、コンテナ32TEU、旅客488人)の基本設計を行った。その結果、乗心地の優れた快適な船型を設計することができた。
新需要中型高速船型の開発は、低燃費な高速船型を開発するために、昨年度開発したスプリットスターン船型を母型船として船尾改良を行った。この線図作成に際し数値理論解析を行い、候補線図の船尾の圧力低抗等を計算、比較し、船型を決めた。
更に、回流水槽試験(2.0mモデル)による抵抗・自航試験2隻、曳航水槽試験(5.0mモデル)による抵抗・自航試験1隻を実施し、スプリットスターン船型の船尾形状の複雑な流れの特徴が明らかになった。
電算プログラム開発は、船体振動の解析方法として、設計初期段階における振動の把握を主眼においた有限要素法(FEM)による振動計算プログラムを作成し、設計初期段階で振動対策を検討することができるようになり、より快適な船舶を設計するための有効な手段を得ることができた。
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