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「中型高速船の新需要船型の調査研究」の報告書

 事業名 中型高速船の新需要船型の調査研究
 団体名 日本中小型造船工業会 注目度注目度5


■事業の内容

本年度は、4カ年継続事業の第3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船体構造モデリング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
 鹿児島港、那覇港及び基隆港・高雄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、基隆港・高雄港は書面調査)、設計に必要な資料を収集分析した。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、設計に必要な資料を収集した。
[2] 新需要中型高遠船の詳細設計
 物流、港湾事情等の調査結果をもとに、平成元年度及び平成2年度に調査した内容を加味し、鹿児島港〜基隆港〜高雄港航路を想定したRO/RO船の詳細設計を行った。
 また、平成元年度より収集した資料及び成果を設計工作指針に取りまとめるため、現場技術者との意見交換を行い、編集方針を作成した。
(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解析プログラムのインターフェースとしての船体構造モデルプログラムを船体中央部(船倉部)について作成した。
■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3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、「新需要中型高遠船の調査・設計」、「新需要中型高速船の船型開発」及び「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=120m〜180m、Fn=0.3(Lpp=150m換算で約22Kt)以上であるものと定義した。
 新需要中型高速船の調査・設計は、鹿児島港及び基隆港・高雄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、基隆港・高雄港については書面調査)、設計に必要な資料を収集分析した。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、最近のフェリーの犠装、内装の傾向を把握するとともに、台湾航路の特徴が明らかになった。これらの調査結果及び一昨年度・昨年度の設計内容を加味し、鹿児島港〜基隆港・高雄港を想定したRO/RO船(垂線間長150m、幅23m、喫水6.2m、トラック101台、乗用車54台、コンテナ32TEU、旅客488人)の詳細設計を行った。
 設計工作指針を取りまとめるための編集方針について現場技術者と意見交換を行い、貴重なアドバイスを得た。
 新需要中型高速船型の開発は,低燃費な中型高速型を開発するために、一昨年度に開発したスプリットスターン船型を母型船として、排水量・喫水を一定にし、幅・方形係数(CB)等を変化させて船首形状の改良を行った。この線図作成に際し、数値理論解析を行い、造波抵抗等を計算、比較し、2隻の船型を決めた。
 この2隻の線図について回流水槽試験(2.0mモデル)による抵抗・自航試験、更にそのうち1隻について曳航水槽試験(5.0mモデル)による抵抗・自航試験を実施し、中型高速船の船首形状(造波抵抗)の特徴が明らかになった。
 プログラム開発に関しては、有限要素法(FEM)による振動解析プログラムの入力インターフェースとしての船体構造モデリングプログラムを、いわゆるOOA(Object Oriented Approach)手法を用いて、バルクキャリアの中央平行部(船倉部)について作成した。
 FEMプログラムのインターフェースとしては、現状ではCADからのデータの受渡しが一般的であるが、CADからのデータの受渡しではモデルの修正、変更等(例えばボットムロンジを追加する等)の作業が容易に行えない等の不都合があった。しかし、OOAの手法を用いることによって、モデルの作成、修正、変更が容易に行うことが出来るようになった。





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更新日: 2021年10月23日

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