Study on the Hull Girder Ultimate Strength Considering Reliability

点击翻译按钮获取中文摘要

タンカーとばら積み貨物船の調和共通構造規則（H-CSR）では、船体縦曲げ最終強度評価を行う際にSmith法を基にした評価手法を採用しており、部分安全係数を用いて確定論的に安全性を評価している。そのため、初期不整や腐食による板厚減耗が最終強度に及ぼす影響などが正確に評価されておらず、また就航する航路の違いなどの影響も考慮されていない。そのため、日本船舶海洋工学会のストラテジ研究委員会などでも、どの不確定要因がどのように破損確率に寄与するかを信頼性評価に基づいて検討することが必要であると指摘されている。本研究では、初期不整や腐食による板厚減耗、さらには就航航路などが船体縦曲げ最終強度にどのように影響するかを信頼性に基づいて評価し、今後、優れた工作精度やメンテナスの良さなど我が国の強みが反映できる規則改正の提案などにつなげることを目的として研究を実施した。平成29年度においては、船体縦曲げ最終強度評価に際して、船体断面を構成する部材の材料物性、寸法のばらつき、初期たわみ、および腐食による衰耗量などの違いの影響を考慮して、Smith法を用いて最終強度の信頼性評価を行った。このうち、初期たわみについては、CSR-Hで規定されている縦曲げ最終強度計算の中で考慮する方法として、初期たわみ量に応じて降伏応力を低下させる方法を提案し、その手法の妥当性について検証を実施した。また、腐食影響については、腐食が進んだ部材を定期検査の際に切り替える影響も含めて評価した。最終強度の信頼性評価により以下の結果が得られた。1)部材位置および材料による相関を考慮することで、縦曲げ最終強度のばらつきは大きくなるものの、平均値の変動は生じないことを確認した。2）CSR-Hに基づく設計値は、メンテナンスが極端に悪い状態と比較しても十分な強度を確保している。