Influence of the nonlinearities in waves, ship-motions, and ship-structure-responses on the expected maximum load on the ship's life

点击翻译按钮获取中文摘要

【数値計算】非線形時間発達（変調不安定）を考慮した波浪中の船体運動・縦曲げモーメント応答計算NMRIW-II-HOSMの開発の中で、高次スペクトル法（HOSM）の出力を元に計算された波浪内部の圧力場に高周波振動が現れるという問題が見られた。その原因が、内部圧力場計算過程で適切なanti-aliasingフィルタが適用されていなかった点にあることを突き止め、その点を改良した。改良したNMRIW-II-HOSMを用い、10,000を超える出会い波の中での不規則波中の船体応答シミュレーションを実施し、波の非線形時間発達が、船体縦曲げ応答の統計に及ぼす影響を調べた。【実験】長さ2 mのコンテナ船一体型弾性模型を製作し、東京大学の船型試験水槽において、波浪中曳航試験を行った。波として、規則波、変調不安定波、Most probable wave episode（下記、HOSM+FORMで推定された与えられた波スペクトルの中で指定したクレスト高さを有する尤もらしい形状の波）を発生した。【最大荷重推定】HOSMとFORM（First order reliability method）を組み合わせ、船体応答の任意の極限値を引き起こす尤もらしい形状の波（MPWE; most probable wave episode）を推定する手法の開発を行った。2021年度には、クレスト高さをターゲットとしたMPWEの推定を行ったが、2022年度には、船体縦曲げモーメント（VBM）の応答関数を考慮することで、任意のVBM値を引き起こすMPWEの推定手法を開発した。さらに、減衰力の非線形性を考慮した横揺れの1自由度の運動方程式も組み合わせ、横揺れをターゲットとしたMPWEの推定手法の開発も実施した。