日本財団 図書館

共通ヘッダを読みとばす


Top > 技術 > 海洋工学.船舶工学.兵器 > 成果物情報

日本船舶海洋工学会論文集 第2号

 事業名 造船学術の振興
 団体名 日本船舶海洋工学会 注目度注目度5


巨大客船の横波中パラメトリック横揺れに関する実験的研究
正員 池田良穂*    正員  片山 徹*
正員 Abdul Munif**  学生員 藤原 智***
 
* 大阪府立大学大学院工学研究科
** Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya
大阪府立大学客員研究員
*** 大阪府立大学工学部
原稿受理 平成17年10月14日
 
Experimental Identification of Large Parametric Rolling of a Modern Large Passenger Ship
 
by Yoshiho Ikeda, Member
Toru Katayama, Member
Abdul Munif, Member
Tomo Fujiwara, Student Member
 
Summary
 Modern large passenger ships usually have a buttock-flow hull shape with flat stern and large bow flare. Such shapes cause significant variations of the stability in waves. In the present study, measurements of roll motion of a scale model of a large passenger ship of 110,000 GT with such a hull shape in beam regular waves are carried out in a towing tank. The results demonstrate that when the ship has no bilge keels, large parametric rolling with 27 degrees of maximum amplitude appears at about half period of the natural roll period in 5m of wave height. The effects of wave height and roll damping on appearance and magnitude of the parametric rolling in beam seas are experimentally investigated.
 
1. 緒言
 近年、5000名以上の乗客乗員が乗る10万総トンを超える巨大クルーズ客船が続々と建造され、世界中で就航している。このような大型客船は、従来の客船に比べ、上部構造物が大きく、固有周期が長く、船幅に比べて喫水が浅い等の特徴がある。こうした大型でたくさんの人を乗せる客船の安全性を担保するために、その安全性について調査検討する必要性が国際海事機関(IMO)の場において提起され、その一環として各国で非損傷時復原性、損傷時復原性の分野の研究が積極的に進められている1)
 本論文では、前述のような特徴を持つ巨大客船を対象として、横波中での非損傷状態における横揺れ特性について実験により調査した。その結果、これまで横波中については国内および国際的復原性規則等においても同調横揺れ時の危険性のみが検討対象となっていたが2)、こうした巨大客船に最近採用されている典型的な船型において、横揺れ減衰力が十分でない場合に、横揺れ固有周期の約半分の波周期において発生するパラメトリック横揺れが非常に大きな振幅にまで発達して、船の安全性を脅かす可能性があることを実験的に確認することができた。また、パラメトリック横揺れの発生に及ぼす波高および横揺れ減衰力の影響について得られたいくつかの知見についても報告をする。
 
2. 対象船
 供試模型は、IMOにおける巨大客船の損傷時復原性に関する検討のために、イタリアのフィンカンテリ造船所が試設計した、架空の11万総トン級大型クルーズ客船の1/125縮尺模型1)である。その正面線図および主要目をFig. 1およびTable 1に示す。
 この船の船型上の大きな特徴は、Fig. 1の正面線図から分かるように、船尾がバトックフロー船型となっており、船尾船底が浅く平らであること、船首に比較的大きなフレアがあることである。また、横揺れ固有周期が、実船で23秒と比較的長いことも特徴の一つと言える。
 
Fig. 1 Body plan of the ship.
 
Table 1  Principle particulars of full-scale ship and its scale model.
Full Scale Model
Scale 1/1 1/125.32
LOA 290 m 2.200 m
LPP 242.24 m 1.933 m
Breadth 36 m 0.287 m
Draft 8.4 m 0.067 m
Displacement 53010 ton 26.98 kg
GM 1.579 m 0.0126 m
Ts 23 sec 2.05 sec
Bilge keel: width 1.1 m 0.0088 m
Bilge keel: location s.s.3.0-5.0, s.s.5.25-6.0
 
3. 実験
 模型船の上下揺れ、縦揺れ、横揺れ、左右揺れおよび横漂流を自由にした状態で規則横波をあて、そのときの運動の計測を行った。また、同時に水槽内に固定されたサーボ式波高計により、入射波の計測も行った。実験状態をTable 2に示す。本供試船は、前後に2分割されたビルジキールを持っている。Table 2に示すように、実験では、ビルジキールなし(without)およびビルジキール付(full)に加え、前方ビルジキールのみの場合(front)、後方ビルジキールのみの場合(aft)についても運動の計測を行い、運動に及ぼす横揺れ減衰力の影響も調査した。
 
Table 2 Measured conditions.
Full scale Model
wave period 6.7 - 24.6 sec 0.6 - 2.2 sec
wave length 70 - 944 m 0.56 - 7.55 m
wave height 1.25 - 5 m 0.01 - 0.04 m
Bilge keel without, full (front + aft)
front: s.s. 5.25 - 6.0
aft: s.s. 3.0 - 5.0
 
3.1. 裸殼状態での大振幅横揺れ
 ビルジキールのない裸殻状態において、波高一定の条件下において、波周期を系統的に変化させた規則横波を当てて船体運動を計測した。横揺れ応答(RAO)結果を有次元値および無次元値で整理した結果をFig. 2およびFig. 3に示す。Fig. 2に示す結果から、波高0.04mの結果において、横揺れ固有周期である2.05秒(実船で23秒)付近での同調横揺れ(約7度)よりもはるかに大きい、27度に達する大振幅横揺れが、横揺れ固有周期の半分程度よりも若干短い波周期域(約0.8秒)において発生していることが判る。また、この大振幅横揺れの振幅が波高の減少と共に減少し、波高が0.03m(実船で3.8m)以下においてはほとんど現れないことも、この実験結果から確認できる。
 同じ結果を波傾斜に対する横揺れ角として無次元化したのがFig. 3である。無次元化すると、同調横揺れ時の方がそのピークが高くなっており、波傾斜に対する相対角度としては、この大振幅横揺れが同調時よりも必ずしも大きいわけではないことが確認できる。
 こうした固有周期の1/2付近で横揺れが大きくなる現象については、古くからパラメトリック横揺れとして知られているが3)4)、このような大振幅にまで発達する事例はまれで5)6)、バトックフロー船型を持つ現代的な船型に特有な特性と考えられる。特に、巨大客船のように横揺れ固有周期が長く、その半分の周期である10秒前後の周波数域においては、海洋波のエネルギーが大きく、その領域において大振幅横揺れの可能性があることは、この種の船舶の安全性を考える上で重要となろう。
 
Fig. 2  Measured roll amplitude for naked hull in regular beam waves.
 
Fig. 3  Non-dimensional roll amplitude for naked hull calculated by the same measured data shown in Fig. 2


前ページ 目次へ 次ページ





サイトに関するご意見・ご質問・お問合せ   サイトマップ   個人情報保護

日本財団会長笹川陽平ブログはこちら



ランキング
注目度とは?
成果物アクセスランキング
325位
(31,444成果物中)

成果物アクセス数
32,338

集計期間:成果物公開〜現在
更新日: 2019年8月24日

関連する他の成果物

1.日本船舶海洋工学会論文集 第1号
2.国土交通省型式承認物件一覧表
  [ 同じカテゴリの成果物 ]


アンケートにご協力
御願いします

この成果物は
お役に立ちましたか?


とても役に立った
まあまあ
普通
いまいち
全く役に立たなかった


この成果物をどのような
目的でご覧になりましたか?


レポート等の作成の
参考資料として
研究の一助として
関係者として参照した
興味があったので
間違って辿り着いただけ


ご意見・ご感想

ここで入力されたご質問・資料請求には、ご回答できません。






その他・お問い合わせ
ご質問は こちら から