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紙模型に依る復原力交叉曲線作成法に就て

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Academic year: 2021

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(1)

紙模型に依る復原力交叉曲線作成法に就て

著者

奈良迫 嘉一

雑誌名

鹿児島大学水産学部紀要=Memoirs of Faculty of

Fisheries Kagoshima University

7

ページ

173-180

別言語のタイトル

On the Efficiency of the Blom's Mechanical

Method in Obtaining the Cross-Curve

(2)

紙 模 型 に 依 る

復 原 力 交 叉 曲 線 作 成 法 に 就 て

奈 良 迫 嘉 OntheEfficiencyoftheBlomアsMechanicalMethod inObtainingtheCross-Curve YoshlkazuNARAsAKo TheworkingusefulnessoftheBlom,smechanicalmethodinobtainingtheCross Curvewasbroughtintoclariiication,anditsaccuracy,appliedforthecaseofasmall boat,wasconErmedtobewithin6∼7%inerroratmost, Comparedwithlntegratormethodwhichhasbeenadoptedusually,theBlom、s mechanicalmethodwasprovedtobGIessexpensiveinitscostaswellasmorcconcise initsprinciple. 1 . 緒 言 旅客船を始め,渡船,漁船の如き小測船舶の海難は,戦前,戦後を問わず頻発の気1床が あり,運輸省の「船舶復原性規則」,「小型船舶等安全規則」,或いは水産庁の「漁船検査 規則」等最近に至って関係官庁は次有と立法手続に依り夫だの船舶復原性基準を規定し事 故防止に懸命の努力を払いつつある.然しながら其の際必要とされる肝心の復原力交叉曲 線に就いては従来Integratormethodが正当とされているためこの器械をもたない地方造 船所に於ては当初から交叉曲線の作成を不能の事とし,放棄乃至無縁のこととして顧承な かった.筆者は原理的にも簡単で且つ特別な器材を要せず地方造船所に於ても容易に行な い得る紙模型に依る交叉曲線作成法,所謂B1om'smechanicalmethodを試み,従来の Integratormethodとの比較を行ない其の長短得失を検討した. 2 . 実 験 方 法 鹿児島海上保安部巡視艇「海鷲」総噸数68t,主機250H,P、の線図Fig.1を利用し製 図用紙(市販AFケントの150肝)に正面線図(縮尺1/20)等間隔の承の横断面A・P., 1,2,3,4,更,6,7,8,9,F.P、の形を針で刺して写し取り上甲板以下の両舷全部を表 わす各断面形を切り抜き之に中心線及び水線を記入してもとの相互位置に重ね合せできる だけ少い糊(市販フエキ糊)ではり合せた後,室内にて自然乾燥のため約1日放置した.

(筆者等の実験では酷暑の8月27日∼28日,気温26℃∼27℃,湿度80∼85%で約25時

間経過の後模型紙は恒量となった.)次に紙模型全量を正確に天秤で測定し,更に一番上の 水線から上部を切り去った残りの模型の目方を測る.各水線に対しても上記操作と測定を 繰返し行えば之等の測定値はすべて排水量に比例すると考えられるから排水量曲線より模 型の目方と排水量との関係を示すFig.2が得られる.同様の紙模型を更に6組作り,夫を 求める傾斜角15.,30.,45.,60.,75.,90°の各為に就て水線に依る分割容積が略を等量と

(3)

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一﹄ 176 鹿 児 島 大 学 水 産 学 部 紀 要 第 7 巻 なるように適当な間隔で水線4本を引く.先づ15.の模型紙をとりこの上の水線から上部 を切り去って模型の目方を計ればFig.2.からその排水量が分り,之をPlatelの如く錘子 を下げた糸で3カ所ほど順次に吊り下げてその錘子の線の交点から重心位置即ち浮心位置 を求める.次に交叉曲線が基線の下方へ延びないよう仮定重心高さを傾斜角90,に於いて も正の復原挺が得られる位充分低く船の深さの1/2,KG=1.365mに定める.之より仮定 重心高さに対するGZを作図で求めることが出来る.以下下方の各水線に対しても同様に 行う.他の傾斜角30.,45.,…,等の組に対しても同様の方法でGZを求め之等より交叉曲 線Fig3を画く.

海 驚 交 叉 曲 線

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は殆んど船体平行部であるから上甲板修正の他はすべて中央横断面をそのまま用いる.前

回と同じく中心線及び仮定重心高さKG=1.365mを記入する.P1ate2の如く横断面図上 に大きなトレーシング紙を置き之に軸及び之に直角に4本の任意等間隔水線(略船の最大 深さの1/5間隔)を書き入れ,横断面図にはGを中心とする傾斜角度を15.,30,,45,,60、, 75,,90°と記入する.仮定重心Gを軸に一致させて上からピンでGを押さえ,横断面図

を所定の傾斜・角迄回転させる.孜に積分器の軸を上記軸と一致する如く積分器を定置す

る.蚊に使用せる器械は九州大学造船学教室設置のもので器械番号No.1029,面積係数 排水・詮△..!。ご Fig.3.Crosscurves. 一 幕

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(6)

Fig.4.Bodyplan.

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178 :、、 0.0000258m2,モーメント係数0.000002596,3.積分器のトレース針を船体中心線と水線 との交点上に置き,面横転I倫とモーメント転輪の読みを計算表に記録,次に時計の針の廻 る方向に各水線間の各横断面を連続的に第1から第8断面まですべて廻し終って元の位置 に戻った時再び各転輪の読みを記録する.この手順を各傾斜角に対して行い計算表に記入 する.その綜合結果から復原力交叉曲線Fig.3を画く. 3 . 実 験 結 果 上述の手続に依って交叉曲線Fig.3を得,之より空荷状態,満載出港状態の夫☆に就 て静的復原挺曲線を画けば,Fig.5の通りとなる.叉之からGZm:,x’6umx.”’6Gz膜u,質eを 示せばTableの通りとなる.ここに()内はintegratorに依る数値に対する誤差を 示す.

海 驚 静 的 復 原 挺 曲 線

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平 均 吃 水 排 水 量 K M K O G M K G / , 復 原 範 囲 最 大 復 原 挺 同 上 角 度 軽 荷 状 態 60.2・ (0.51%) 0.250m (0%) 30.5。 (-5.28%) 1.895m 90.132T 2.930m 2.321m 0.609m 0.850 59.9$ 0.250m 32.2。 満 載 状 態 2.0狸、 {03.892T 64.3。 (2.55%) 0.286m (0.70%) 2.932m 2 刀 2 m 0.720m 0.810 62.3・ 0.284m 31.6・ 模 型 紙 i イ ン テ グ レ ー タ ー 31.4。 (−063%) 模 型 紙 イ ン テ グ レ ー タ ー TableComparisonbetweenstaticalstabilitybyBlom,smechanica1 methodandbylntegratormethod. 4 . 考 察 そもそも復原力の計算には三つの仮定が置かれる.即ち (1)船の舷窓は勿論,常設閉鎖装置のないものや非水密の脆口,天窓,通風孔,煙突 等の開口は復原力範囲に於て水密を保つものと見倣す. (註)昭和31年12月公布された復原性規則に依れば,復原挺曲線は実際に開口から浸水を 始める傾斜角,所謂海水流入角より先は点線で区別して示すようになった. (2)船の重心は傾斜の場合も移動しないとする. (3)傾斜しても船のトリムは不変とする. 従って復原力計算は比較的な意味でこそ価値があるので絶対的数値は得られないと見るべ きである.従来基準とされるIntegratormethodに就て考えるにintegratorの器械自身 の精度は大体面積が1%以内,モーメントが2%以内の誤差でかなり高いものであるが,ト レースの際の個人誤差,更には適用するチェピチェフ法則(8座標)の誤差からその数値 はかなり信頼度が落ちるものと考えられる.然しながら現在復原力計算が多少の誤差を伴 なっても上述のように比較的な意味をもっていること,最も少い手数で且つ器械的に短時 間(約1週間)で行い得ると云う理由で高価なintegrator(時価30万円)が一般に使用さ れている. 一方B1om,smechanicalmethodは如何と云うに,原理が余りに明白であり,而も各種 船 型 の 相 異 に 依 る 修 正 を 必 要 と せ ず 仕 事 は 単 に 紙 と 糊 だ け と 云 う 誠 に 経 済 的 な 方 法 で あ る.それだけに当然一般に得られる数値の信頼度は非常に低いものと予想される.然しな がら筆者等の実験結果に依れば小型船の場合Crosscurveの値はIntegratormethodに比 し多少その精度は落ちるが誤差も最大6.25%であって充分実用に供せられることが判っ た.唯器械でやることを人がやるため仕事の今曾渦程に恒に誤差発生の危険があり,終始仕

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a4 鹿 児 島 大 学 水 産 学 部 紀 要 第 7 巻 180 事は緊張して続けられねばならないこと,叉手間と時間(約2週間)を喰うことは止むを 得ないことながら最大の欠点と思われる.以下両者の長短得失を列挙してみると 矢 野 剛 。 長 塚 誠 治 : 復 原 力 の 近 似 計 算 法 に 就 て 首藤保信。村土理則:近剛似復原力計算について 器械購入に高額の資本を要する. 原理がや上高級で難解. トレース針を廻すときの個人誤差が 大きく影響する. lntegratormethod Blom,smechanicalmethod 99■ 制■Ⅱ&︹〃/︺句へ﹄ 手軽で速やかに計算出来る.(Blom,s mechanicalmethodの約↓6) 得られる数値の精度がかなり高い. 船型の如何を問わず適用出来る.

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I 紙と糊だけで費用は殆んど要しない. 精度はや坐落ちるけれども充分実用に 耐える. 船型の如何を問わず適用出来る. 原理が簡明で誰でも理解し易い. Uq −TⅡ且へ./︼ 女

損失

2 . 手間と時間を'食う. (Integratormethodの約2倍) 誤差の入る機会が仕事の全過程に存 在し非常に心気を労する. 1 . 5 . 結 言 Crosscurveを得る方法として,従来のIntegratormethodに比し,原理的にも簡明で 且つ費用も殆んど要しないB1om,smechanicalmethodの実用性を明らかにし,特に小型 船ではその精度もかなり高く6∼7%以内の誤差であることを明らかにした. 最後に本実験に協力して戴いた研究室補助員五反田省三君に対し深く謝意を表する. 献 1958.4.播磨造船技報No.7 昭和28年12月西部造船会を報第7号

参照

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