5.2.2 構造応答

（1）応力応答関数及び短期/長期予測の計算法

ストリップ法により求めた、規則波中の変動圧、縦曲げモーメント、上下・水平加速度を用い、離散化解析により応力応答関数を算出した。縦強度と横強度は分離して実施し、縦部材に対しては位相差を考慮して縦横の応力を足し合わせ応力応答関数とした。

（a）縦強度解析

船体を一本の変断面梁とし、ストリップ法から求めた縦曲げモーメントMと、断面係数Zにより縦曲げ応力を算出した。

（b）横強度解析

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有限要素解析のための構造モデルを図5.2.2−1に示す。現状設計で用いられている1/2HOLD＋1/2HOLD（片舷）では、HOLD中央の応力を検出するには不十分と思われるので、3つの横隔壁を含む1/2＋2＋1/2HOLD（No.3〜No.5HoId片舷）とした。

作用荷重は一般に左右非対称であり、構造モデルは片舷（左舷）モデルである。したがって、作用荷重を対称荷重と逆対称荷重に分離し、対称荷重の場合は構造モデルの中心線上で対称条件を用い、逆対称荷重の場合は逆対称条件を用いた。

縦強度は別途考慮するので、上甲板と船側外板の交線位置の全節点で上下方向を支持し、縦強度が分離できるものと仮定した。

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船底の外水圧は船体中心線上と船側位置を直線で結んだ台形分布に近似する。船側部も同様に三角あるいは台形分布に近似する。ただし、喫水線より上は波浪変動圧に相当する水頭を付加し、喫水線から下は負圧が生じないものとする。更に、構造モデルは片舷なので、作用荷重を対称荷重と逆対称荷重に分けて考えた。

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貨物あるいはバラスト水に生じる慣性力は、上下・水平加速度から求めた。また、対称・逆対称への分離方法は外圧に準じて行った。

（c）応力の算出

図5.2.2−1に示す離散化範囲に単位荷重を作用させ応力応答関数マトリクスを算出し、上で述べた荷重マトリクスを波の一周期分について負荷した計算を行って、応答の最大・最小値の差から振幅を求め、応力応答関数とした。

また、短期、長期予測計算は、5・2.1項で述べた方法を用いて行った。

（2）計算結果例

周波数応答関数の例を図5.2.2−2（GIRDER応力）、図5.2.2−3（FLOOR応力）に示す。短期予測では、以下の2方法で海域の波の波高で割った計測値と周期で整理した。

（a）船側の相対水位計データから、船舶技術研究所で開発された手法による波高と波周期（図中では、波高計による波浪と表示）

（b）波浪推算による波高と波周期（図中では、波浪推算による波浪と表示）

短期予測結果例を図5.2.1−2及び図5.2.1−3（GIRDER,FL00R応力）に示す。また、長期予測結果例を図5.2.1−6及び図5.2.1−7（GIRDER、FLOOR応力）に示す。

　

　

　

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