研究成果の発表

コンテナ船の実遭遇船体応答分析と航路・季節に応じた荷重補正係数の活用
Analysis of Actually Encountered Hull Response of Containerships and Use of Load Correction Factor Considering Route and Seasonality

研究報告者/Research section

一般財団法人日本海事協会 技術研究所 安全性評価部門/Safety Assessment Section, Research Institute, Nippon Kaiji Kyokai (ClassNK)

研究の概要/Abstract

船体構造強度評価の観点からは,実際に遭遇する最大の荷重を精度よく推定することは過不足のない船体構造予測実現のために重要である。疲労強度評価を除けば,発生確率の低い荒天中以外の船体応答は船体構造強度評価を考えるうえで重要ではない。一方で,コンテナ積み付けの決定は,航海ごとにそれぞれの航海海域に対応した海象を考慮して求めた船体運動を用いてコンテナスタックに作用する荷重を計算することが一般的である。また,コンテナ船の場合,一定以上の波高が生じると予測される海域を回避することでコンテナ流出事故の予防が図られているほか,短期間の航海であれば海象予報に基づき積高を決定するケースも見られる。


しかし,コンテナの積高に直結するような船体運動の実測データの分析は,実船計測計画が多数存在するにもかかわらず,予測荷重との対比という点で検討されておらず,実海域において船舶がどのような運動を生じているか必ずしも明らかではない。特定の海象における船体運動は単位波高当たりの周波数領域の応答(Response Amplitude Operator: RAO)と波浪スペクトル,海象情報を用いて評価されることが多いが,パラメトリックロールのような上述した手法で評価することが難しい特異な運動がコンテナ船の大傾斜を生じることがあり得る等,いまだに実海域において船舶に生じる運動には不確実性が少なからず残っている。そこで,本研究では,過去の実船計測プロジェクトで計測された船体運動データを分析することで,実際に船舶が遭遇し,コンテナ固縛の強度に影響する船体運動を明らかにすることで,コンテナ船の安全運航において考慮するべき船体応答について検討した。


From the perspective of hull strength assessment, an accurate estimation of the maximum load actually encountered is important for realising a hull structural strength prediction without excesses or deficiencies. Apart from fatigue strength assessment, the hull response except during rough weather when the probability of occurrence is low is not important for hull structural strength assessment. On the other hand, container stacking arrangement decisions are generally made by calculating the loads acting on the container stacks using the hull motions obtained for each voyage, taking into account the sea conditions corresponding to the respective voyage area. In the case of container vessels, container spillage accidents are prevented by avoiding areas where wave heights above a certain level are predicted to occur, and in some cases, the loading height is determined based on marine weather forecasts for voyages of short duration.


However, the analysis of measured data on hull motion, which is directly related to container stowage, has not been examined in terms of comparison with predicted loads, despite the existence of many actual ship measurement programmes. And it is not necessarily clear what kind of motion a ship is experiencing in actual sea conditions. Ship motions in specific sea conditions are often assessed using the frequency-domain response per unit wave height (Response Amplitude Operator: RAO), wave spectra and sea state information. However, there are certain motions that are difficult to assess with the above-mentioned methods (c.f. parametric roll). Therefore, in this study, by analysing the hull motion data measured in previous onboard measurement projects, the ship motions that are actually encountered and that affect the strength of container stack are clarified, and the hull response that should be considered in the safe operation of container vessels is discussed.

研究報告書/Research report

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