非線形影響を考慮した船体応答の確率的及び統計的性質に関する理論的研究

考虑非线性效应的船舶响应随机统计特性理论研究

• 批准号: 13750848
• 负责人: 箕浦 宗彦
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750848/
• 关键词: 確率微分方程式; フォッカープランク方程式; 同時確率密度関数; 長期予測; 限界標準偏差; 非線形性; 確率密度関数; 実船計測

実際の船舶の運動を長期的な視点から捉える場合、船長の操船の影響が大きくなり、この影響を船体の運動方程式として表わすことは困難となる。そこで、実船計測されたデータから直接、船体応答の確率密度関数を推定することを試みた。実船計測されたデータを詳細に調べた結果、運動応答の標準偏差には上限値(限界標準偏差)が存在することが明らかになった。このことを従来船体応答の確率分布として用いられているRayleigh分布に組み込むことにより、より現実を反映した船体応答の確率分布を得ることができた。この分布は非線形な船体応答が考慮されている。一方、海象の確率分布については、前年度に引き続き、有義波高だけでなく平均波周期についてもモデル化を行い、両者の同時確率密度関数を明らかにした。船体応答の確率分布と海象の確率分布を組み合すことにより、従来よりも現実を反映した船体応答の長期予測の可能性を示した。

当从长远的角度观察船舶的实际运动时，船长操纵的影响变大，并且很难将这种影响表达为船舶的运动方程。因此，我们尝试直接根据实船测量的数据来估计船体响应的概率密度函数。对实船测量数据进行详细调查后发现，运动响应的标准偏差存在上限值（临界标准偏差）。通过将其合并到通常用作船舶响应概率分布的瑞利分布中，我们能够获得更接近现实的船舶响应概率分布。该分布考虑了非线性船体响应。另一方面，关于海况的概率分布，延续上年，我们不仅对有效波高进行了建模，还对平均波浪周期进行了建模，并明确了两者的联合概率密度函数。通过将船舶响应的概率分布和海况的概率分布相结合，我们证明了对船舶响应进行长期预测的可能性，该预测比以往任何时候都更能反映现实。

项目成果

箕浦宗彦, 内藤林, 片岡尚紀: "確率過程による船体応答の統計量分布のモデル化"関西造船協会論文集. No.238. 131-146 (2002)

Munehiko Minoura、Hayashi Naito、Naoki Kataoka：“使用随机过程对船舶响应的统计分布进行建模”《关西造船协会交易》第 238 号。131-146 (2002)。

内藤林, 濱中誠司, 箕浦宗彦: "船体応答の限界標準偏差を考慮した新しい長期予測法"関西造船協会論文集. No.237. 111-118 (2002)

Hayashi Naito、Seiji Hamanaka、Munehiko Minoura：“考虑船舶响应临界标准偏差的新长期预测方法”《关西造船协会交易》第 237 号。111-118 (2002)。