Development of factor-divided statistical model for seakeeping performance analysis and experimental verification method

耐波性能分析分因子统计模型的建立及实验验证方法

基本信息

批准号：
22H01702
负责人：
箕浦宗彦
金额：
$ 5.74万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

船舶の実海域の推進出力（馬力）を解析するための分割型統計モデルの構築とその統計モデル検証のための模型試験の準備を行った。多変量カーネル回帰モデルをベースとして、船舶の推進出力を波、流れの要因毎に分割し、性能分析のための統計モデルの構築を行った。モデル化にあたっては、力学的整合性を満足するように、推進出力の物理機構を制約条件として導入した。この統計モデルの妥当性を既存の実海域モニタリングデータと性能シミュレーションデータで検証を行ない、十分な結果を得た。モデル検証のための自走可能な船型模型の製作・模型試験は行わなかった。その代わりに既存の模型船を用いた不規則波中の曳航試験を大阪大学船舶海洋試験水槽（長さ100m、幅7.8m、深さ4.5m）で行った。試験は正面向波で行い、理論計算値との比較により信頼性を確保した。また、取得した平水中抵抗と波浪中抵抗増加に理論計算値が一致するように、理論計算のパラメータの調整を行った。性能シミュレーションはこのパラメータを用いて行った。実験では統計解析に十分量のデータが取得できないが、それと同等の性能シミュレーションにより統計解析に十分量のデータを生成することができた。この結果をまとめて、日本船舶海洋工学会の平成5年春季講演会の講演論文として投稿した。また、データ解析に関連して、波浪中抵抗増加の問題に対して確率的な側面からのアプローチも行い、その成果を国際ジャーナル Ocean Engineering に投稿し、採択された。

我们建立了分段统计模型来分析船舶在实际海域的推进输出（马力），并准备模型试验来验证统计模型。基于多元核回归模型，将船舶推进输出分为波浪因素和海流因素，构建了性能分析的统计模型。在建模时，引入推进输出的物理机制作为约束，以满足机械一致性。利用现有的实际海洋监测数据和性能模拟数据验证了该统计模型的有效性，取得了满意的结果。自航船模型并未出于模型验证目的而制造或测试。相反，使用现有模型船在大阪大学船舶海洋试验池（长100 m、宽7.8 m、深4.5 m）中进行了不规则波浪中的拖曳试验。使用正面波进行测试，通过与理论计算值进行比较来确保可靠性。此外，还调整了理论计算的参数，使理论计算值与获得的平水中阻力和波浪中阻力的增加相匹配。使用这些参数进行性能模拟。尽管在实验中不可能获得足够的数据进行统计分析，但我们能够通过可比较的性能模拟生成足够的数据进行统计分析。结果被总结并作为演示文稿提交给了日本造船与海洋工程师学会 1993 年春季会议。此外，在数据分析方面，我们还从概率的角度探讨了波浪过程中阻力增加的问题，并将结果提交给国际期刊《Ocean Engineering》，该期刊已被接收。