JP2004090748A - Vibration-in-water preventing structure for cargo tank in vessel - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンカー等液体貨物運搬船におけるカーゴタンクの、液体に浸かる桁の接水振動を防止する構造に係わる。
【0002】
【従来の技術】
液体貨物運搬船におけるカーゴタンク内構造で、共振が発生した場合、カーゴタンクに亀裂が生じることがあり、亀裂が生じるとカーゴタンクから液体貨物がリークすると云う重大事故を引き起こす危険性がある。
このため、対象構造部材を補強するなどして、共振を防止する対策がとられている。
【0003】
図8にカーゴタンクの断面構造を示している。1は船体、2は船体外板、3は船体内板、4は甲板、5は船底外板、6はタンクの縦通隔壁である。
7は各カーゴタンク内に、船体1の縦方向に幾重かに形成されたトランスリングであり、7−1はトランスリングの垂直桁、7−2はトランスリングの水平桁である。例えば、このトランスリングの垂直桁7−1が接水振動防止の対象構造部材となる。
【0004】
図9に示すように、垂直桁7−1は、縦通隔壁6に直角に固定されるウエブ板8と、該ウエブ板8の端部に固定されるフランジ部材9と、ウエブ板8の倒れ防止用に、ウエブ板8の面と縦通隔壁6の側との間に水平に配置されるブラケット10およびウエブ板8の縦方向の補強ブラケット11とより構成されている。
【0005】
12は縦通隔壁6の補剛材であるロンジ材であって、ウエブ板8を貫通して、船体1の縦方向に設けられている。
前記水平に配置されるブラケット10は、ロンジ材12に接続されるか、あるいは、縦通隔壁6に直接接続されることがある。
【0006】
一般に、液体に浸かる部材は空気中の部材に比べて、当該部材の固有振動数は低下する。これは、部材が振動する時にはその回りの空気または液体を伴って振動するが、このとき、空気と比べて液体の比重の方が大きいためである。
船体を設計するときには、推進装置などが起振源として存在することから、その低次の振動数との共振現象を避けるように考慮される。
その結果、共振を避けるべき対象構造部材の状態は、固有振動数が低下する液体に接する状態となる場合が多い。
【0007】
従来、共振の可能性があり、その対策が必要な場合には、液体との接触により固有振動数が低下する垂直桁7−1の固有振動数を上昇させている。そして、その手段としてロンジ材12およびブラケット10、11などの寸法を大きくすることが行われており、結果として構造部材の重量増加を来している。
また、船体が同じ大きさの船舶であっても、主機関の気筒数やプロペラの翼数の仕様変更に伴って、これら部材の寸法も大幅に変更されることになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、液体に浸かる桁の重量を増加させることなく、あるいは増加を抑え、該液体に浸かる桁の接水振動を防止することができる船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造であって、カーゴタンクの液体に浸かる桁に、表裏貫通する複数個の穴を設けると共に、該複数個の穴に対応して該液体に浸かる桁の強度を補強し、該液体に浸かる桁の接水面積を低減して、該液体に浸かる桁の固有振動数を、船体内の起振源の固有振動数のゾーンより上位まで上昇させるようにした。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明による桁構造の概略を示す図、図2は図1の部分拡大図、図3は図2のA−A矢視による断面図、図4は図2のB−B矢視による断面図、図5は図2の構造の変形例を示す図、図6は本発明の他の構造例を示す図、図7は図6の構造の変形例を示す図である。なお、図8、図9において説明した部分と同一の部分については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0011】
図1,図2において、13は垂直桁7−1のウエブ板8に設けられた表裏貫通する穴であって、垂直桁7−1のスパンの端部に設けられている。
該穴13を設けることによって、垂直桁7−1は液体との接水面積を低減され、その固有振動数は高められる。
したがって、この垂直桁7−1の固有振動数を、船体1内の起振源の固有振動数のゾーンより上位まで上昇させるだけの面積の穴13を設ければ、垂直桁7−1の起振源との共振を防止することができる。
【0012】
ところで、トランスリング7はカーゴタンクの構造部材であるから、穴13を設けることによって、垂直桁7−1の強度が低下することは防がねばならず、穴13の回りを補強し、垂直桁7−1の強度を保持する必要がある。
このため、共振を防止するに必要な面積を得るのに、一つの大きな穴を設けることは強度的に不利である。そこで、複数個の穴13を設け、トータルで必要な開口面積を確保するようにし、補強材を小さくしている。
【0013】
図1,図2においては、垂直桁7−1のスパン方向に斜めにクロスする十字形の補強リブ14−1、14−2を設け、該補強リブ14−1、14−2の間に略三角状の4つの穴13を設けている。
図5の例では、垂直桁7−1のスパン方向に斜めに配置した補強リブ14−1を設け、該補強リブ14−1の上下に、略三角状の2つの穴13を設けている。
なお、14−3は垂直桁7−1のスパン方向に直角に取り付けられた補強リブである。
【0014】
図6において、15は垂直桁7−1のウエブ板8上、フランジ部材9に近づけて設けられた表裏貫通する穴である。この例の場合も、図6の(A)、(B)に示すように、穴15は複数個設けられており、トータルで共振を防止するに必要な開口面積になっている。
そして、この場合は穴15の側方において、部分的にフランジ部材9の寸法を大きくして、垂直桁7−1の補強に対応している。
【0015】
図7において、15は垂直桁7−1のウエブ板8の幅方向中央部に設けられた表裏貫通する穴であって、上記と同様にトータルで、共振を防止するに必要な開口面積になっている。
この場合も穴15の側方において、部分的にフランジ部材9の寸法を大きくして、あるいはウエブ板8の縦方向の補強フランジ11の寸法を大きくして垂直桁7−1の補強に対応している。
【0016】
なお、穴15をフランジ部材9に近づけて設ける場合(図6の例)は、同程度の振動数に上昇させるのに、穴15をフランジ部材9から離して設ける場合(図7の例)と比べて、穴のトータルの開口面積は相対的に小さくなる。
従って、図6の例の場合は、図7の例の場合と比較して穴15の個数は少な目に設けることができる。
【0017】
このように、本発明は液体に浸かる垂直桁7−1に、表裏貫通する穴13,15を設け、垂直桁7−1の液体との接水面積を低減するようにした。
そして、このように接水面積を低減することによって、垂直桁7−1の固有振動数を上昇させ、主機関などの起振源の固有振動数のゾーンより上位に固有振動数を設定するようにする。
【0018】
なお、起振源の固有振動数のゾーンとは、例えば、主機関の始動時、定格回転時、停止時の固有振動数の幅のことである。
また、同程度の大きさの船体で、主機関の気筒数やプロペラ翼数の仕様変更とは、同程度の大きさの船体で、機能アップしたような場合であって、これに対しては穴13,15の位置、あるいは大きさを変更することで対応できる。
【0019】
さらに、本発明では、補強ブラケット14を設けるか、あるいは部分的にフランジ部材9、11の寸法を大きくして補強するが、穴13、15を設けるので、垂直桁7−1の重量は殆ど増加しない。これは、単にロンジ材12やブラケット10の寸法を大きくし、構造材の剛性を増して、共振を防止していた従来の対応策と比較すると、構造材の重量増加は少なく、その重量差は極めて大きな差となる。
【0020】
【発明の効果】
本発明は、液体に浸かる桁に、表裏貫通する複数個の穴を設け、該液体に浸かる桁の接水面積を低減して、該液体に浸かる桁の固有振動数を上昇させるようにしたので、当該桁構造部材の重量の増加を来すことなく、起振源との共振を防止することができるようになった。
【0021】
また、複数個の穴のトータル面積で、共振を防止するに必要な開口面積を得るようにしたので、強度的に有利であり、補強部材を軽量化できた。さらに、同程度の大きさの船体において、主機関の気筒数や、プロペラ翼数の仕様変更に対しても、液体に浸かる桁に設ける穴の位置や、大きさを変更することで、当該桁構造部材の重量の増加を来すことなく対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による桁構造の概略を示す図。
【図2】図1の部分拡大図。
【図3】図2のA−A矢視による断面図。
【図4】図2のB−B矢視による断面図。
【図5】図2の構造の変形例を示す図。
【図6】本発明の他の構造例を示す図。
【図7】図6の構造の変形例を示す図。
【図8】カーゴタンクの概略断面図。
【図9】図8の部分拡大図。
【符号の説明】
1 船体 2 船体外板
3 船体内板 4 甲板
5 船底外板 6 縦通隔壁
7 トランスリング 8 ウエブ板
9 フランジ部材 10 ブラケット
11 縦方向ブラケット 12 ロンジ材
13 穴 14 補強ブラケット
15 穴[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a structure of a cargo tank in a liquid cargo carrier such as a tanker, which prevents vibration of a girder immersed in liquid.
[0002]
[Prior art]
When resonance occurs in the cargo tank internal structure of the liquid cargo carrier, the cargo tank may be cracked, and the crack may cause a serious accident such as leakage of the liquid cargo from the cargo tank.
For this reason, measures have been taken to prevent resonance, such as by reinforcing the target structural member.
[0003]
FIG. 8 shows a sectional structure of the cargo tank. 1 is a hull, 2 is a hull shell, 3 is a hull shell, 4 is a deck, 5 is a bottom shell, and 6 is a vertical partition of a tank.
[0004]
As shown in FIG. 9, the vertical beam 7-1 includes a
[0005]
The horizontally arranged
[0006]
Generally, a member immersed in liquid has a lower natural frequency than a member in air. This is because when the member vibrates, it vibrates with the surrounding air or liquid, and at this time, the specific gravity of the liquid is larger than that of air.
When designing a hull, since a propulsion device or the like is present as a vibration source, consideration is given to avoid resonance with lower frequencies.
As a result, in many cases, the state of the target structural member in which resonance should be avoided is a state in which the target structural member comes into contact with a liquid whose natural frequency decreases.
[0007]
Conventionally, when there is a possibility of resonance and countermeasures are required, the natural frequency of the vertical girder 7-1 whose natural frequency decreases due to contact with liquid is increased. Then, as a means for increasing the size of the
Further, even if the hulls are the same size, the dimensions of these members will also be significantly changed with changes in the specifications of the number of cylinders of the main engine and the number of blades of the propeller.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a structure for preventing water contact vibration of a cargo tank in a ship that can prevent water contact vibration of the girder immersed in the liquid without increasing or suppressing the weight of the girder immersed in the liquid. Aim.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A structure for preventing vibration of a cargo tank in a ship, which is provided with a plurality of holes penetrating the front and back sides of the girder immersed in the liquid of the cargo tank, and the strength of the girder immersed in the liquid corresponding to the plurality of holes. , The water contact area of the girder immersed in the liquid is reduced, and the natural frequency of the girder immersed in the liquid is raised to a level higher than the zone of the natural frequency of the vibration source in the hull.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a view schematically showing a girder structure according to the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2, and FIG. 5, FIG. 5 is a diagram showing a modification of the structure of FIG. 2, FIG. 6 is a diagram showing another structure of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing a modification of the structure of FIG. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0011]
1 and 2,
By providing the
Therefore, if a
[0012]
By the way, since the
Therefore, it is disadvantageous in terms of strength to provide one large hole in order to obtain an area necessary for preventing resonance. Therefore, a plurality of
[0013]
1 and 2, cross-shaped reinforcing ribs 14-1 and 14-2 that cross diagonally in the span direction of the vertical girder 7-1 are provided, and substantially between the reinforcing ribs 14-1 and 14-2. Four
In the example of FIG. 5, a reinforcing rib 14-1 is provided obliquely in the span direction of the vertical beam 7-1, and two substantially
Reference numeral 14-3 denotes a reinforcing rib attached at a right angle to the span direction of the vertical girder 7-1.
[0014]
In FIG. 6,
In this case, the dimension of the
[0015]
In FIG. 7,
Also in this case, the dimension of the
[0016]
In addition, when the
Therefore, in the case of the example of FIG. 6, the number of
[0017]
As described above, in the present invention, the vertical girder 7-1 immersed in the liquid is provided with the
By reducing the water contact area in this way, the natural frequency of the vertical beam 7-1 is increased, and the natural frequency is set higher than the zone of the natural frequency of the vibration source such as the main engine. To
[0018]
The zone of the natural frequency of the vibration source is, for example, the width of the natural frequency at the time of starting, rated rotation, and stopping of the main engine.
Also, a change in the specifications of the number of cylinders and the number of propeller blades of the main engine in a hull of the same size is a case where the hull of the same size is improved and the function is improved. This can be dealt with by changing the positions or sizes of the
[0019]
Further, in the present invention, the reinforcing bracket 14 is provided or the dimensions of the
[0020]
【The invention's effect】
According to the present invention, a plurality of holes penetrating the front and back of the girder immersed in the liquid are provided to reduce the water contact area of the girder immersed in the liquid, thereby increasing the natural frequency of the girder immersed in the liquid. Thus, resonance with the vibration source can be prevented without increasing the weight of the girder structural member.
[0021]
Further, since the opening area necessary for preventing resonance is obtained with the total area of the plurality of holes, the strength is advantageous and the weight of the reinforcing member can be reduced. Furthermore, in the case of a hull of the same size, the position and size of the holes provided in the girder immersed in liquid can be changed by changing the position and size of the girder soaked in the liquid even when the specifications of the number of cylinders of the main engine and the number of propeller blades are changed. It is possible to cope without increasing the weight of the structural member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view schematically showing a girder structure according to the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram showing a modification of the structure of FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram showing another structural example of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a modification of the structure of FIG. 6;
FIG. 8 is a schematic sectional view of a cargo tank.
FIG. 9 is a partially enlarged view of FIG. 8;
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