■事業の内容
(1) 実船荷重調査
計算法/水槽試験に先立ち、水線面近傍主体に縦通肋骨に加わる荷重の実船における現象を把握するため、235,000トンVLCCで実船計測を行った。
計測は、肋骨材に加わる荷重を船長方向、左右舷、上下方向など計11点、更に船側部の波面の相対水位を計測し、その特性を明確にすることによって疲労解析検討用の荷重の基礎データを得た。
(担当場所:三菱)
(2) 水線面近傍波浪荷重推定法の確立
[1] 計算手法調査及び試解析
(1)項の結果を反映できるような計算法についての基礎調査として、大洋を航行する船舶の遭遇海象の調査と従来の波浪変動水圧に関する各種研究の調査を行い、今後開発すべき手法の方向付けを行った。
(担当場所:船研、東大、阪大、防大、NK、日立)
(3) 該当部材の疲労強度評価法の確立
疲労強度の評価はS-N曲線が使用されるが、該当部材の取合い部様式及び鋼種の違いによるものは得られていない。そこで代表的な取合い部様式及び鋼種について疲労試験を実施し、S-N曲線を求めるとともに、疲労解析による検証を行い、最も適した疲労解析法を検討した。
[1] 疲労試験
縦通肋骨材の端部取合い部において設計的要因を主眼において構造様式、鋼種、溶接条件及び荷重条件を変えた小型試験片を用いて疲労試験を行いS-N曲線を作成した。
(担当場所:船研、東大、横国大、阪大、九大、石播、住重、日立、NKK、新日鉄)
■事業の成果
本事業は、水線面付近の船側縦通肋骨とフラットバー取合い部に着目し、大きな影響を与えると考えられる水線面付近の波浪による変動荷重の実船計測と水槽による実験、それらの成果を取込んだ波浪荷重計算法の開発及び取合い部の大型・小型模型による疲労実験とそれらを考慮した、疲労亀裂進展解析技術の研究、実船の逆解析による検証を行い、船側縦通肋骨取合い部の疲労強度推定法の精度向上を図ることを目的とした3ケ年計画の初年度である。
平成3年度はVLCCによる実船計測、波浪荷重推定法の調査及び該当部の疲労強評価法の研究を行った。その成果を要約すると、
○ 計算法/水槽試験に先立ち、水線面近傍主体に縦通肋骨に加わる荷重の実船における現象を把握するために行った大型船での実船計測によって、船長方向・左右舷・上下方向など計11個所の肋骨材に加わる荷重、更に船側部の波面の相対水位について夫々の各航海の累積頻度、各点の同時時系列波形などの疲労解析検討用の荷重の基礎データを得ることができた。
○ 実船荷重調査の結果を反映できるような計算法について基礎調査として大洋を航行する船舶の遭遇する海象調査と従来の波浪変動水圧に関する各種研究の調査を行って、今後開発すべき手法の問題点をリストアップしその方向付けを行うことができた。
○ 縦通肋骨材の端部取合い部において設計的要因を主眼において構造様式、鋼種、溶接条件及び荷重条件を変えた小型試験片を用いて疲労試験を行い、S-N曲線を作成し、疲労強度評価に寄与することができた。
以上、今年度得られた成果は、縦通肋骨材設計に役立つデータを提供するものであるが、次年度の模型による水槽試験、中型試験片による疲労試験により、荷重推定法の確立、疲労強度評価法の確立に寄与することが期待される。
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