波浪中における船舶転覆の前兆現象である対称性喪失分岐の解明とその理論推定

船舶在波浪中倾覆前兆的对称性损失分岔的阐明及其理论估计

• 批准号: 21K14362
• 负责人: 酒井 政宏
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14362/
• 关键词: 対称性喪失分岐; 船舶転覆現象; 周期倍分岐; カオス; パラメトリック横揺れ; 平均化法; 船舶復原性; 横揺れ同調現象; 非線形力学系

船舶の転覆現象の前兆である対称性喪失分岐について明らかにするために，簡易なモデルに基づき横揺れの応答を詳細に検討した．さらに，過去の模型実験との比較より，数学モデルの改良が必要となる点が明らかになったため，新たに拘束模型試験を実施した．縦波中でのパラメトリック横揺れというと通常2波に1回揺れる2:1のパラメトリック横揺れを指すが，低周波数側では，2波にk回（kは自然数）揺れるパラメトリック横揺れが発生しうることが古くから知られている．昨年度の横波中の同調横揺れにおける検討と同様に，モデルの非線形に留意し，各計算条件に対する全ての横揺れの安定・不安定な同周期解を求めることでその分岐構造の変化を明らかにしたところ，低周波数側では2:1のパラメトリック横揺れの対称性喪失分岐に加え，2:kのパラメトリック横揺れが発生するため，現象の切り分けが重要であることが明らかとなった．そこで，これまで実験的にも発生が確認されている2:2のパラメトリック横揺れについて，平均化法および数値計算による推定値と過去の実験結果との比較により，その推定法に関する検討を行った．その結果，平均化法については偶数次高調波を考慮することが重要であることが明らかとなり，数学モデルについては波浪中の復原力変動項の近似精度を向上させる必要があることが示された．復原力変動項についてはよい推定精度が求められる反面，比較的単純なモデルでないと近似推定法の開発に繋げられないため，拘束模型試験による計測を実施し，現在は復原力変動項の近似モデルを検討中である．

Ship の planning covering phenomenon の precursor で あ る said sex seaborne loss bifurcation に つ い て Ming ら か に す る た め に, simple な モ デ ル に base づ き transverse 揺 れ の 応 answer を detailed に beg し 検 た. さ ら に, past の model be 験 と の is よ り, mathematics モ デ ル の improved が necessary と な る point が Ming ら か に な っ た た め, new た に constraint model test を be applied し た. 縦 wave で の パ ラ メ ト リ ッ ク transverse 揺 れ と い う と usually 2 wave に 1 back 揺 れ る 2:1 の パ ラ メ ト リ ッ ク transverse 揺 れ を refers to す が, low cycle for lateral で は, 2 wave に k back は natural number (k) 揺 れ る パ ラ メ ト リ ッ ク transverse 揺 れ が 発 raw し う る こ と が ancient く か ら know ら れ て い る. Yesterday annual の の homology in the shear transverse 揺 れ に お け る beg と 検 with others に, モ デ ル の nonlinear し に notice each calculation conditions に す seaborne る full て の transverse 揺 れ の stability · unrest な with periodic solutions を め る こ と で そ の の branching structure - the を Ming ら か に し た と こ ろ, Low cycle for lateral で は 2:1 の パ ラ メ ト リ ッ ク transverse 揺 れ の said sex seaborne loss bifurcation に え, 2: k の パ ラ メ ト リ ッ ク transverse 揺 れ が 発 raw す る た め, cut phenomenon の り points け が important で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. そ こ で, こ れ ま で be 験 of に も 発 raw が confirm さ れ て い る 2:2 の パ ラ メ ト リ ッ ク transverse 揺 れ に つ い て, average method お よ び the numerical computing に よ る presumption of numerical と past の be 験 results と の is に よ り, そ の estimate に masato す る 検 line for を っ た. そ の as a result, the average method に つ い て は even times high-profile wave を consider す る こ と が important で あ る こ と が Ming ら か と な り, mathematics モ デ ル に つ い て の は waves at the resilience - to move items の approximation precision を upward さ せ る necessary が あ る こ と が shown さ れ た. Resilience - to move items に つ い て は よ い presumed accuracy め が o ら れ る opposite, compare 単 pure な モ デ ル で な い と approximate estimate の open 発 に 繋 げ ら れ な い た め, constraint model test に よ る measuring を be し, now は resilience - move items の approximate モ デ ル を 検 beg in で あ る.

项目成果

NUMERICAL INVESTIGATION ON LOSS OF SYMMETRY OF SHIP ROLL MOTION IN BEAM WAVES

梁波中船舶横摇运动失对称性的数值研究

• 发表时间: 2021
• 期刊: Proceedings of the International Conference on PAAMES/AMEC 2021
• 作者: Masahiro Sakai;Atsuo Maki;Naoya Umeda
• 通讯作者: Naoya Umeda

Bifurcation in Roll Response of Uncoupled Parametric Roll Equation and Its Estimation by an Averaging Method

非耦合参数滚动方程滚动响应的分岔及其平均法估计

• 发表时间: 2021
• 期刊: Proceedings of the 1st International Conference on the Stability and Safety of Ships and Ocean Vehicles
• 作者: Masahiro Sakai;Naoya Umeda;Atsuo Maki
• 通讯作者: Atsuo Maki

Complex Sequence of Bifurcation and Chaos in Symmetric Softening Duffing’s Equation

对称软化Duffing方程中分岔与混沌的复数列

• 发表时间: 2022
• 作者: Masahiro Sakai;Naoya Umeda;Atsuo Maki;Masahiro Sakai
• 通讯作者: Masahiro Sakai