JP2002087373A - 耐衝突性能の優れた船体構造 - Google Patents
耐衝突性能の優れた船体構造Info
- Publication number
- JP2002087373A JP2002087373A JP2000278217A JP2000278217A JP2002087373A JP 2002087373 A JP2002087373 A JP 2002087373A JP 2000278217 A JP2000278217 A JP 2000278217A JP 2000278217 A JP2000278217 A JP 2000278217A JP 2002087373 A JP2002087373 A JP 2002087373A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ship
- hull structure
- steel material
- hull
- inner shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来と変わらない船体構造のままで、船体に破
口が生じるまでに吸収できるエネルギー量を増加させる
ことのできる船体構造を提供することを目的とする。 【解決手段】船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、内
殻付き防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上に、
従来の国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕ
ｎｉｆｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比
べて降伏応力σｙと一様伸びεｕの積（σｙ×εｕ）を
２０％以上増加させた鋼材、または引張試験において一
様伸びεｕまでのエネルギー吸収量を２０％以上増加さ
せた鋼材、または降伏応力σｙは同等以上で、かつ一様
伸びεｕを２０％以上増加させた鋼材を適用したことを
特徴とする船体構造である。
口が生じるまでに吸収できるエネルギー量を増加させる
ことのできる船体構造を提供することを目的とする。 【解決手段】船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、内
殻付き防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上に、
従来の国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕ
ｎｉｆｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比
べて降伏応力σｙと一様伸びεｕの積（σｙ×εｕ）を
２０％以上増加させた鋼材、または引張試験において一
様伸びεｕまでのエネルギー吸収量を２０％以上増加さ
せた鋼材、または降伏応力σｙは同等以上で、かつ一様
伸びεｕを２０％以上増加させた鋼材を適用したことを
特徴とする船体構造である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くは船体構造に
関し、特に鋼製の中、大型船舶に好適な船側構造に関す
る。
関し、特に鋼製の中、大型船舶に好適な船側構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】他船に衝突された場合の船舶の安全性を
高めるために、従来は船側構造の構造配置を変更する方
法で対処している。例えば、トップサイドタンクを設け
たもの（特開平８−１５０９９１号公報）、内殻に展張
性を持たせるように波形鋼板を用いたもの（特開平８−
２３０７７５号公報）、内殻の破断を遅くするように構
造を工夫したもの（特開平７−１９６０７４号公報、実
開昭５６−１２４０９２号公報）、ウェブの座屈強度を
適切にしてエネルギー吸収量を増加させたもの（特開昭
６０−２０６７９５号公報）等がある。
高めるために、従来は船側構造の構造配置を変更する方
法で対処している。例えば、トップサイドタンクを設け
たもの（特開平８−１５０９９１号公報）、内殻に展張
性を持たせるように波形鋼板を用いたもの（特開平８−
２３０７７５号公報）、内殻の破断を遅くするように構
造を工夫したもの（特開平７−１９６０７４号公報、実
開昭５６−１２４０９２号公報）、ウェブの座屈強度を
適切にしてエネルギー吸収量を増加させたもの（特開昭
６０−２０６７９５号公報）等がある。
【０００３】これらはいずれも、船側部に破口が生じて
海水が船倉に浸水し、逆に積荷が海上に流出するまでに
船体構造が塑性変形することによって吸収できるエネル
ギーを大きくして、耐衝突性能を高めることを目的とし
たものである。
海水が船倉に浸水し、逆に積荷が海上に流出するまでに
船体構造が塑性変形することによって吸収できるエネル
ギーを大きくして、耐衝突性能を高めることを目的とし
たものである。
【０００４】また、この他、船体構造に使用する鋼材の
破断歪を大きくすることによりエネルギー吸収能を高め
る方法が示されている（特開平１１−１９３４３８号公
報）。
破断歪を大きくすることによりエネルギー吸収能を高め
る方法が示されている（特開平１１−１９３４３８号公
報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のような構造変更
によってエネルギー吸収量を高める従来技術は、相応に
効果がありエネルギー吸収量が増加する。しかし、船体
構造に要する鋼材量が増加することおよび構造が複雑化
することにより、建造費が大幅にアップする欠点があ
る。『造船業基盤整備事業協会，タンカー構造破壊／油
流出予測技術研究成果報告会資料，１９９６．』による
と、ＶＬＣＣを例に船側構造の構造改良を行っても、使
用鋼材の材質と重量が同じであれば、エネルギー吸収量
は高々１０％程度の向上しか期待できないことが示され
ている。したがって、エネルギー吸収能力を大幅に向上
させるためには、鋼材の使用量を増加させるか、あるい
は使用する鋼材として降伏応力σｙを高めた高張力鋼板
を用いることが必要となり、これらはコストアップをも
たらすことになる。
によってエネルギー吸収量を高める従来技術は、相応に
効果がありエネルギー吸収量が増加する。しかし、船体
構造に要する鋼材量が増加することおよび構造が複雑化
することにより、建造費が大幅にアップする欠点があ
る。『造船業基盤整備事業協会，タンカー構造破壊／油
流出予測技術研究成果報告会資料，１９９６．』による
と、ＶＬＣＣを例に船側構造の構造改良を行っても、使
用鋼材の材質と重量が同じであれば、エネルギー吸収量
は高々１０％程度の向上しか期待できないことが示され
ている。したがって、エネルギー吸収能力を大幅に向上
させるためには、鋼材の使用量を増加させるか、あるい
は使用する鋼材として降伏応力σｙを高めた高張力鋼板
を用いることが必要となり、これらはコストアップをも
たらすことになる。
【０００６】また、鋼材の破断歪を大きくすることによ
ってエネルギー吸収量を増加させる方法も効果はある
が、鋼材が破断するまでのエネルギー吸収量は、破断歪
に支配されているのではなく、一様伸び歪に支配される
ものであるため、適切にエネルギー吸収量を高める方法
としては極めて不正確であり、所定の増加量を実現でき
ないという問題があった。
ってエネルギー吸収量を増加させる方法も効果はある
が、鋼材が破断するまでのエネルギー吸収量は、破断歪
に支配されているのではなく、一様伸び歪に支配される
ものであるため、適切にエネルギー吸収量を高める方法
としては極めて不正確であり、所定の増加量を実現でき
ないという問題があった。
【０００７】本発明は、上述のような問題点を解決する
ためになされたものであり、従来と変わらない船体構造
のままで、船体に破口が生じるまでに吸収できるエネル
ギー量を大幅に増加させることのできる船体構造を提供
することを目的とする。
ためになされたものであり、従来と変わらない船体構造
のままで、船体に破口が生じるまでに吸収できるエネル
ギー量を大幅に増加させることのできる船体構造を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するため、本発明は次のような構成を有する。 （１）船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、内殻付き
防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上に、従来の
国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆ
ｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて降
伏応力σｙと一様伸びεｕの積（σｙ×εｕ）を２０％
以上増加させた鋼材を適用したことを特徴とする船体構
造。 （２）船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、内殻付き
防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上に、従来の
国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆ
ｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて引
張試験における一様伸びεｕまでのエネルギー吸収量を
２０％以上増加させた鋼材を適用したことを特徴とする
船体構造。 （３）船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、内殻付き
防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上に、従来の
国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆ
ｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて降
伏応力σｙは同等以上で、かつ一様伸びεｕを２０％以
上増加させた鋼材を適用したことを特徴とする船体構
造。
するため、本発明は次のような構成を有する。 （１）船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、内殻付き
防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上に、従来の
国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆ
ｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて降
伏応力σｙと一様伸びεｕの積（σｙ×εｕ）を２０％
以上増加させた鋼材を適用したことを特徴とする船体構
造。 （２）船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、内殻付き
防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上に、従来の
国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆ
ｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて引
張試験における一様伸びεｕまでのエネルギー吸収量を
２０％以上増加させた鋼材を適用したことを特徴とする
船体構造。 （３）船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、内殻付き
防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上に、従来の
国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆ
ｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて降
伏応力σｙは同等以上で、かつ一様伸びεｕを２０％以
上増加させた鋼材を適用したことを特徴とする船体構
造。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を示
す。
す。
【００１０】図１は、二重船殻構造船舶の衝突時の破壊
過程を示している。
過程を示している。
【００１１】船体構造を構成する主要な部材は、船側外
板１とそれを支える桁材２である。最近のオイルタンカ
ーのような二重船殻構造では、桁材２の内側に内殻３が
船側外板１に沿って配置される。桁材２は船側外板１の
内側および内殻３の外側にそれぞれ直角に溶接されて構
成される。図１では、船体上下方向の桁材を示してい
る。
板１とそれを支える桁材２である。最近のオイルタンカ
ーのような二重船殻構造では、桁材２の内側に内殻３が
船側外板１に沿って配置される。桁材２は船側外板１の
内側および内殻３の外側にそれぞれ直角に溶接されて構
成される。図１では、船体上下方向の桁材を示してい
る。
【００１２】上記のような二重船殻構造の例で、衝突時
の船体構造の破壊現象を説明すると、次のようである。
の船体構造の破壊現象を説明すると、次のようである。
【００１３】まず、図１（ａ）に示すように、第１ステ
ージでは衝突された箇所の船側外板１が変形し始め、次
に、図１（ｂ）に示すように、第２ステージでは船側外
板１を支える桁材２が座屈して破壊領域が周囲に広がっ
ていく。この後、図１（ｃ）に示すように、第３ステー
ジでは船側外板１が破断し、さらに衝突が進行すると、
図１（ｄ）に示すように、第４ステージでは衝突船の船
首が内殻３に達して直接内殻３を変形させ、最後に、図
１（ｅ）に示すように、第５ステージでは内殻３を突き
破って破壊規模が拡大する。構造部材の強度比率や衝突
する物体の形状、衝突される場所等によってこれらの状
況や順序は変化するが、基本的には上記の過程で破壊が
生じるものと考えられる。内殻３のない構造の船舶で
も、船側外板１とそれを支持する桁材２という構成は変
わらないので、構造の相違はあるものの破壊挙動の初期
においては同様の説明が可能である。なお、実際の船体
構造では縦横に桁材２が配置されているため、破壊挙動
は複雑なものになる。また、船側外板１に付設された肋
骨、および内殻３に付設された肋骨は、それぞれ船側外
板１および内殻３と一体になって挙動するため、船側外
板１および内殻３に有効断面積として含めて考えること
ができる。
ージでは衝突された箇所の船側外板１が変形し始め、次
に、図１（ｂ）に示すように、第２ステージでは船側外
板１を支える桁材２が座屈して破壊領域が周囲に広がっ
ていく。この後、図１（ｃ）に示すように、第３ステー
ジでは船側外板１が破断し、さらに衝突が進行すると、
図１（ｄ）に示すように、第４ステージでは衝突船の船
首が内殻３に達して直接内殻３を変形させ、最後に、図
１（ｅ）に示すように、第５ステージでは内殻３を突き
破って破壊規模が拡大する。構造部材の強度比率や衝突
する物体の形状、衝突される場所等によってこれらの状
況や順序は変化するが、基本的には上記の過程で破壊が
生じるものと考えられる。内殻３のない構造の船舶で
も、船側外板１とそれを支持する桁材２という構成は変
わらないので、構造の相違はあるものの破壊挙動の初期
においては同様の説明が可能である。なお、実際の船体
構造では縦横に桁材２が配置されているため、破壊挙動
は複雑なものになる。また、船側外板１に付設された肋
骨、および内殻３に付設された肋骨は、それぞれ船側外
板１および内殻３と一体になって挙動するため、船側外
板１および内殻３に有効断面積として含めて考えること
ができる。
【００１４】上述のような破壊過程において、船体構造
が吸収するエネルギーは、大きく次の二つに分類でき
る。一つは船側外板１および内殻３の引張りによる吸収
エネルギーであり、もう一つは桁材２の座屈圧壊による
吸収エネルギーである。これらの比率は、船体構造や衝
突する船舶の船首形状とその構造、衝突される位置とそ
の構造等によって変化するが、『Sano,A.et al.;A Stud
y on the Strength of Double Hull Side Structure of
VLCC in Collision, Proc. of Int. Conferenceon Tec
hnologies for Marine Environment Preservation(MARI
ENV'95),1995.』によれば、ＶＬＣＣの場合、例えば
６：４程度であることが報告されている。
が吸収するエネルギーは、大きく次の二つに分類でき
る。一つは船側外板１および内殻３の引張りによる吸収
エネルギーであり、もう一つは桁材２の座屈圧壊による
吸収エネルギーである。これらの比率は、船体構造や衝
突する船舶の船首形状とその構造、衝突される位置とそ
の構造等によって変化するが、『Sano,A.et al.;A Stud
y on the Strength of Double Hull Side Structure of
VLCC in Collision, Proc. of Int. Conferenceon Tec
hnologies for Marine Environment Preservation(MARI
ENV'95),1995.』によれば、ＶＬＣＣの場合、例えば
６：４程度であることが報告されている。
【００１５】まず、船側外板１および内殻３の引張りに
よるエネルギー吸収量は、船体構造の寸法を変えない場
合は、鋼材の破断までのエネルギー吸収特性に依存す
る。鋼材が破断するまでに吸収できるエネルギー量は、
材料引張試験時の引張荷重を引張った距離で積分したも
のであるので、基本的には次の量で表わせる。
よるエネルギー吸収量は、船体構造の寸法を変えない場
合は、鋼材の破断までのエネルギー吸収特性に依存す
る。鋼材が破断するまでに吸収できるエネルギー量は、
材料引張試験時の引張荷重を引張った距離で積分したも
のであるので、基本的には次の量で表わせる。
【００１６】 ここに、 Ｅ ＝単位幅当たりのエネルギー吸収量 ｔ ＝鋼板の板厚 Ｌ ＝鋼板の支持長さ εｂ＝引張試験での破断歪 εｕ＝引張試験での一様伸び εｙ＝引張試験での降伏歪 σｕ＝引張試験での破断応力 σｙ＝引張試験での降伏応力 であり、図２に鋼材の応力と歪の関係を示す。
【００１７】上記の式が成り立つ理由は、降伏歪εｙ
は一様伸びεｕに比べて無視できる程に小さく、船体構
造では鋼板を支持している長さＬは２ｍ〜５ｍ程度と長
いため、破断歪εｂ≒一様伸びεｕとなり、かつエネル
ギー吸収量を設計上安全側に評価するために、材料が降
伏した後は応力σ＝降伏応力σｙで一定に推移すると仮
定するためである。
は一様伸びεｕに比べて無視できる程に小さく、船体構
造では鋼板を支持している長さＬは２ｍ〜５ｍ程度と長
いため、破断歪εｂ≒一様伸びεｕとなり、かつエネル
ギー吸収量を設計上安全側に評価するために、材料が降
伏した後は応力σ＝降伏応力σｙで一定に推移すると仮
定するためである。
【００１８】ｔ、Ｌは船体構造を変えないとすれば不変
であるので、結局エネルギー吸収量を高めるためには、
鋼材の（σｙ×εｕ）を増加させる必要がある。この
時、降伏応力σｙと一様伸びεｕは同等の効果があり、
降伏応力σｙを増加させることは一様伸びεｕを増加さ
せることと同じ効果がある。
であるので、結局エネルギー吸収量を高めるためには、
鋼材の（σｙ×εｕ）を増加させる必要がある。この
時、降伏応力σｙと一様伸びεｕは同等の効果があり、
降伏応力σｙを増加させることは一様伸びεｕを増加さ
せることと同じ効果がある。
【００１９】次に、桁材２の座屈圧壊によるエネルギー
吸収量は、近似的には桁材２の座屈圧壊強度と圧壊距離
の積で表わすことができる。座屈圧壊強度は降伏応力σ
ｙに支配され、一様伸びεｕにはほとんど無関係であ
る。このため、（σｙ×εｕ）を増加させた鋼材を用い
たとしても、降伏応力σｙが低下する鋼材では逆効果と
なり、桁材２の座屈圧壊強度は低下する。
吸収量は、近似的には桁材２の座屈圧壊強度と圧壊距離
の積で表わすことができる。座屈圧壊強度は降伏応力σ
ｙに支配され、一様伸びεｕにはほとんど無関係であ
る。このため、（σｙ×εｕ）を増加させた鋼材を用い
たとしても、降伏応力σｙが低下する鋼材では逆効果と
なり、桁材２の座屈圧壊強度は低下する。
【００２０】以上のことから、本発明の船体構造の実施
形態は次のようになる。
形態は次のようになる。
【００２１】まず、請求項１に示すものは、鋼材の引張
りによるエネルギー吸収量を高める効果を得るものであ
り、図１に示す船体構造において、船側外板１およびそ
れに付設された肋骨、内殻３およびそれに付設された肋
骨の一部または全部に、従来の国際船級協会連合（ＩＡ
ＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅ
ｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて（σｙ×εｕ）を２０％以
上増加させた鋼材を使用したものである。
りによるエネルギー吸収量を高める効果を得るものであ
り、図１に示す船体構造において、船側外板１およびそ
れに付設された肋骨、内殻３およびそれに付設された肋
骨の一部または全部に、従来の国際船級協会連合（ＩＡ
ＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅ
ｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて（σｙ×εｕ）を２０％以
上増加させた鋼材を使用したものである。
【００２２】また、請求項２に示すものは、前述の式の
ような近似を行わず、引張試験結果でのエネルギー吸収
量の増加分をそのまま利用しようとするものであり、前
記の構造材の一部または全部に、従来の国際船級協会連
合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｒｅｑ
ｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて引張試験における
破断までのエネルギー吸収量を２０％以上増加させた鋼
材を使用したものである。
ような近似を行わず、引張試験結果でのエネルギー吸収
量の増加分をそのまま利用しようとするものであり、前
記の構造材の一部または全部に、従来の国際船級協会連
合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｒｅｑ
ｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて引張試験における
破断までのエネルギー吸収量を２０％以上増加させた鋼
材を使用したものである。
【００２３】さらに、請求項３に示すものは、引張りに
よるエネルギー吸収量に加え、座屈圧壊によるエネルギ
ー吸収量を高めるかまたは少なくとも低下させない効果
を得るためのものであり、前記の構造材に縦桁と横桁を
加えて、これらのすべてかまたは一部に、従来の国際船
級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆｉｅｄ
Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて降伏応力
σｙは同等以上で、一様伸びεｕのみを２０％以上増加
させた鋼材を使用したものである。
よるエネルギー吸収量に加え、座屈圧壊によるエネルギ
ー吸収量を高めるかまたは少なくとも低下させない効果
を得るためのものであり、前記の構造材に縦桁と横桁を
加えて、これらのすべてかまたは一部に、従来の国際船
級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆｉｅｄ
Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて降伏応力
σｙは同等以上で、一様伸びεｕのみを２０％以上増加
させた鋼材を使用したものである。
【００２４】なお、ここで対象としている構造範囲は一
般に船側構造と呼ばれる部分であり、一部船側構造と隣
接する甲板構造および船底構造を含めることができる。
般に船側構造と呼ばれる部分であり、一部船側構造と隣
接する甲板構造および船底構造を含めることができる。
【００２５】図１（ｃ）に示す第３ステージまでの破壊
を想定して、『伊藤，近藤，吉村，川嶋，山本；A Simp
lified Method to Analyze the Strength of Double Hu
lledStructures in Collision,日本造船学会論文集，第
１５６号，１９８４．』に示された手法により、船体構
造の破壊の進展を簡易に求めると次のようになる。ここ
では、簡単に相対比較を行うために、図３に示すような
２次元的な破壊を対象とする。
を想定して、『伊藤，近藤，吉村，川嶋，山本；A Simp
lified Method to Analyze the Strength of Double Hu
lledStructures in Collision,日本造船学会論文集，第
１５６号，１９８４．』に示された手法により、船体構
造の破壊の進展を簡易に求めると次のようになる。ここ
では、簡単に相対比較を行うために、図３に示すような
２次元的な破壊を対象とする。
【００２６】２９万トン型ＶＬＣＣを例にとり、船側外
板１が破断するまでの変形挙動を計算した。計算条件は
次のとおりであり、数値はいずれも一例である。 フレームスペース ＝４０００ｍｍ 船側外板幅 ＝４０００ｍｍ 船側外板の降伏応力σｙ＝２４５ＭＰａ 船側外板の板厚ｔ ＝２８ｍｍ（船側外板＋ロンジ
の平均） 船側外板の一様伸びεｕ＝０．２ 桁材の圧壊強度 ＝２０ＭＮ 以上の仕様を標準と考えて、降伏応力σｙのみを１．２
倍にした場合と、一様伸びεｕのみを１．２倍にした場
合の２ケースを追加し、合計３ケースについて比較計算
した。
板１が破断するまでの変形挙動を計算した。計算条件は
次のとおりであり、数値はいずれも一例である。 フレームスペース ＝４０００ｍｍ 船側外板幅 ＝４０００ｍｍ 船側外板の降伏応力σｙ＝２４５ＭＰａ 船側外板の板厚ｔ ＝２８ｍｍ（船側外板＋ロンジ
の平均） 船側外板の一様伸びεｕ＝０．２ 桁材の圧壊強度 ＝２０ＭＮ 以上の仕様を標準と考えて、降伏応力σｙのみを１．２
倍にした場合と、一様伸びεｕのみを１．２倍にした場
合の２ケースを追加し、合計３ケースについて比較計算
した。
【００２７】図４は、これら３ケースの荷重と載荷点の
変形量との関係を示すグラフである。図中の●印は、船
側外板１が破断する時期を示している。また、途中、荷
重４０ＭＮのところで折れ曲がるのは、載荷点両側の桁
材２が圧壊し始めるためである。図４から、降伏応力σ
ｙを高めると荷重が増加し、また、一様伸びεｕを大き
くすると破断時期が遅くなることがわかる。
変形量との関係を示すグラフである。図中の●印は、船
側外板１が破断する時期を示している。また、途中、荷
重４０ＭＮのところで折れ曲がるのは、載荷点両側の桁
材２が圧壊し始めるためである。図４から、降伏応力σ
ｙを高めると荷重が増加し、また、一様伸びεｕを大き
くすると破断時期が遅くなることがわかる。
【００２８】衝突時に船体構造が吸収するエネルギー
は、船側外板１が破断するまでのカーブの下の面積であ
るので、表１のようになる。
は、船側外板１が破断するまでのカーブの下の面積であ
るので、表１のようになる。
【００２９】
【表１】
【００３０】即ちエネルギー吸収量は、標準条件に比べ
て、降伏応力σｙのみを１．２倍にした場合には３９％
増加し、一様伸びεｕのみを１．２倍にした場合には３
６％増加する。
て、降伏応力σｙのみを１．２倍にした場合には３９％
増加し、一様伸びεｕのみを１．２倍にした場合には３
６％増加する。
【００３１】以上に述べたように、船側外板１の降伏応
力σｙ、一様伸びεｕを増加させることは、船体構造の
衝突エネルギー吸収能力を増加させるのに極めて有効で
あることが明らかになった。なお、原理的には、鋼材が
破断するまでに吸収できるエネルギーが基本メカニズム
であるので、降伏応力σｙ、一様伸びεｕを増加させた
分は、少なくともその増加率程度にはエネルギー吸収量
の増加が期待できる。上述の計算例では、降伏応力σ
ｙ、一様伸びεｕのそれぞれの２０％増に対して、エネ
ルギー吸収量は上記のようにそれぞれ３９％増、３６％
増であり、それ以上にかなり大きく増加している。これ
は桁材２の圧壊量が増加したことによる相乗効果による
ものである。
力σｙ、一様伸びεｕを増加させることは、船体構造の
衝突エネルギー吸収能力を増加させるのに極めて有効で
あることが明らかになった。なお、原理的には、鋼材が
破断するまでに吸収できるエネルギーが基本メカニズム
であるので、降伏応力σｙ、一様伸びεｕを増加させた
分は、少なくともその増加率程度にはエネルギー吸収量
の増加が期待できる。上述の計算例では、降伏応力σ
ｙ、一様伸びεｕのそれぞれの２０％増に対して、エネ
ルギー吸収量は上記のようにそれぞれ３９％増、３６％
増であり、それ以上にかなり大きく増加している。これ
は桁材２の圧壊量が増加したことによる相乗効果による
ものである。
【００３２】
【発明の効果】以上に述べた本発明によれば、船体構造
を変更せずに、船側構造部材として、従来の国際船級協
会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｒ
ｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて（σｙ×ε
ｕ）を２０％以上高めた鋼材を使用するように構成した
ので、このような鋼材がコストの上昇なく提供されてい
ることから、使用鋼材費や工費増によるコストアップな
しに耐衝突性能を高めることが可能となり、船舶の安全
性を高めると同時に、例えばタンカーの破損によるオイ
ルの流出等の事態が回避されることから、海洋汚染防止
にも効果を発揮することになる。
を変更せずに、船側構造部材として、従来の国際船級協
会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｒ
ｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）に比べて（σｙ×ε
ｕ）を２０％以上高めた鋼材を使用するように構成した
ので、このような鋼材がコストの上昇なく提供されてい
ることから、使用鋼材費や工費増によるコストアップな
しに耐衝突性能を高めることが可能となり、船舶の安全
性を高めると同時に、例えばタンカーの破損によるオイ
ルの流出等の事態が回避されることから、海洋汚染防止
にも効果を発揮することになる。
【図１】本発明の船体構造の一実施形態を示す説明図
【図２】鋼材の応力と歪の関係を示すグラフ
【図３】本発明の船体構造の解析モデルを示す説明図
【図４】図３の解析モデルにおける船側外板の荷重と変
形量の関係を示すグラフ
形量の関係を示すグラフ
１ 船側外板 ２ 桁材 ３ 内殻
Claims (3)
- 【請求項１】 船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、
内殻付き防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上
に、従来の国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材
（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）
に比べて降伏応力σｙと一様伸びεｕの積（σｙ×ε
ｕ）を２０％以上増加させた鋼材を適用したことを特徴
とする船体構造。 - 【請求項２】 船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、
内殻付き防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上
に、従来の国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材
（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）
に比べて引張試験における一様伸びεｕまでのエネルギ
ー吸収量を２０％以上増加させた鋼材を適用したことを
特徴とする船体構造。 - 【請求項３】 船側外板、船側外板付き防撓材、内殻、
内殻付き防撓材のうち、いずれか一つまたは二つ以上
に、従来の国際船級協会連合（ＩＡＣＳ）の統一規格材
（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ Ｗ１１）
に比べて降伏応力σｙは同等以上で、かつ一様伸びεｕ
を２０％以上増加させた鋼材を適用したことを特徴とす
る船体構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000278217A JP2002087373A (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | 耐衝突性能の優れた船体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000278217A JP2002087373A (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | 耐衝突性能の優れた船体構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002087373A true JP2002087373A (ja) | 2002-03-27 |
Family
ID=18763413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000278217A Withdrawn JP2002087373A (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | 耐衝突性能の優れた船体構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002087373A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5015349B2 (ja) * | 2009-08-24 | 2012-08-29 | 新日本製鐵株式会社 | 船首構造 |
| JPWO2011024743A1 (ja) * | 2009-08-24 | 2013-01-31 | 新日鐵住金株式会社 | 船首構造 |
| WO2016013288A1 (ja) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | 新日鐵住金株式会社 | 耐衝突性に優れた船体構造及び船体構造の設計方法 |
-
2000
- 2000-09-13 JP JP2000278217A patent/JP2002087373A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5015349B2 (ja) * | 2009-08-24 | 2012-08-29 | 新日本製鐵株式会社 | 船首構造 |
| JPWO2011024743A1 (ja) * | 2009-08-24 | 2013-01-31 | 新日鐵住金株式会社 | 船首構造 |
| WO2016013288A1 (ja) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | 新日鐵住金株式会社 | 耐衝突性に優れた船体構造及び船体構造の設計方法 |
| JP5893231B1 (ja) * | 2014-07-25 | 2016-03-23 | 新日鐵住金株式会社 | 耐衝突性に優れた船体構造及び船体構造の設計方法 |
| KR20160124839A (ko) | 2014-07-25 | 2016-10-28 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 내충돌성이 우수한 선체 구조 및 선체 구조의 설계 방법 |
| CN106170440A (zh) * | 2014-07-25 | 2016-11-30 | 新日铁住金株式会社 | 耐碰撞性优异的船体构造及船体构造的设计方法 |
| CN106170440B (zh) * | 2014-07-25 | 2018-03-16 | 新日铁住金株式会社 | 耐碰撞性优异的船体构造及船体构造的设计方法 |
| KR101935115B1 (ko) * | 2014-07-25 | 2019-01-03 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 내충돌성이 우수한 선체 구조 및 선체 구조의 설계 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kitamura | FEM approach to the simulation of collision and grounding damage | |
| Alsos et al. | On the resistance to penetration of stiffened plates, Part I–Experiments | |
| Hogström et al. | Assessment of the crashworthiness of a selection of innovative ship structures | |
| KR101638376B1 (ko) | 자동 분리형 구상선수의 제조방법 | |
| CN109204574A (zh) | 一种新能源汽车车身结构 | |
| JP2007530337A (ja) | 二重殻型タンカー | |
| CN208897182U (zh) | 一种新能源汽车车身结构 | |
| JP2002087373A (ja) | 耐衝突性能の優れた船体構造 | |
| CN203228913U (zh) | 碰撞防护球鼻艏装置 | |
| Brown et al. | Probabilistic method for predicting ship collision damage | |
| Yamada et al. | Experimental and numerical study on the collapse strength of the bulbous bow structure in oblique collision | |
| Yagi et al. | A study on collision buffer characteristic of sharp entrance angle bow structure | |
| JP3938451B2 (ja) | エネルギー吸収部材 | |
| Ringsberg et al. | A methodology for comparison and assessment of three crashworthy side-shell structures: The X-core, Y-core and corrugation panel structures | |
| Wang et al. | Inner dynamics of side collision to bridge piers | |
| JPH08230775A (ja) | 耐衝突型二重船側構造 | |
| JP4898110B2 (ja) | 船舶用鋼構造体の選択方法及び船舶 | |
| Ito et al. | A simplified method to analyse the strength of double hulled structures in collision (2nd Report) | |
| JP2009220635A (ja) | 自動車用補強部材 | |
| RU2432295C1 (ru) | Корпус судна с защитой отсека при столкновении с другим судном | |
| JP3187232B2 (ja) | 船体の二重殻構造 | |
| RU2288130C1 (ru) | Корпус морского судна | |
| Dyrkolbotn et al. | Response of aluminium bridge girders subjected to shipping container impacts | |
| JPS60206795A (ja) | 船側構造 | |
| Leelachai et al. | Progressive collapse of intact and damaged stiffened panels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071204 |