JPH0258153B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0258153B2 JPH0258153B2 JP58242227A JP24222783A JPH0258153B2 JP H0258153 B2 JPH0258153 B2 JP H0258153B2 JP 58242227 A JP58242227 A JP 58242227A JP 24222783 A JP24222783 A JP 24222783A JP H0258153 B2 JPH0258153 B2 JP H0258153B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stern
- skeg
- protrusion
- impact
- tanβ
- Prior art date
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- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Revetment (AREA)
Description
この発明は船舶に関し、船尾部の波浪衝撃を緩
和することを目的とするものである。
船舶の船尾は第1図に示すように通常オーバー
ハングしているが、この部分が水面から離間した
際、波浪によるピツチングや上下揺れのために該
オーバーハング部Aが海面を打ち船尾に大きな衝
撃を与え、その結果、衝撃による振動及び該振動
から発生する騒音は、船体住居区のうち船尾オー
バーハング部Aに近い程大きく、場合によつては
人が住むのに適さない程度にまでなることがあ
る。
このような衝撃に対して従来は喫水を増すかト
リムをつけるかして船尾部を水中に沈めるか、或
いは操船により波浪を船尾から受けないようにし
ていた。しかし、このような方法を採れないこと
もあり、この場合には船体中心線方向にある程度
長さを持つ船尾オーバーハング部における衝撃は
そのまま放置せざるを得なかつた。
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、
バラスト状態で船尾部下面が平水中で水面上に出
る船体の船尾オーバーハング部にスケグ状の突起
部を形成し、この突起部が下記条件を満足するよ
うにしたことを基本的特徴とするものである。こ
の突起部はスケグとして別体に取付けても良い
し、船尾自体をそのように成形しても良い。
P/S3.2
ここで
P=∫x2 x1(b1/tanβ1+b2/tanβ2)dx
S=∫x2 x1(b1+b2)dx
β1:オーバーハング部の接水角度
β2:突起部の接水角度
b1:突起部基部から接水点までの幅
b2:突起部の半幅
x1:突起部の長さ方向の一端の点
x2:突起部の長さ方向の他端の点
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
第2図、第3図共に断面台形のスケグ1,2を
船尾のオーバーハング部A下面に装着した例を示
している。このようなスケグ1,2を用いずにオ
ーバーハング部A下面の形状自体をこのようにか
えても良い。また断面形状は台形だけでなく3角
形、だ円形等の形状が可能である。
スケグ1はスケグ2より幅が狭く、船尾から船
首方向にかけて同一の断面形状をしている。スケ
グ2は幅広であり、船尾から船首方向にかけて断
面積が漸減する形状となつている。
このような船尾オーバーハング部に呼応して船
体中心線方向に長いスケグ1,2を用た場合、そ
の波浪による衝撃力(Fimp)は次のように理論
的に求めることができる。
Fimp≒dMz/dt・Vz・L
Mz=1/2・ρ・π・b2・C0・K4
いまC0・K4は一定とすると
dMz/dt=dMz/dz・dz/dt
=ρ・π・b・db/dz・C0・K4・Vz
=ρ・π・b/tanβ・C0・K4・Vz
Fimp≒ρ・π・b/tanβ・C0・K4・Vz 2・L
=ρ・π・C0・K4・Vz 2・∫x2 x1b/tanβdx ……
ここで
Fimp:波浪衝撃力(Kg)
Mz:上下方向の付加質量
C0・K4:付加質量係数、断面形状により異る。
Vz:平均速度(m/SEC)Vz=2/π・ω・ζw
ω=2π/T
T:波周期(SEC)
ζw:波振幅(m)
L:船長(LPP)
ρ:水の密度
またb/tanβ=b1/tanβ1+b2/tanβ2であり、こ
のb,
b1,b2β1,β2は第4図に示す通りである。
即ち、
b:船幅中心から接水点(w)(これは船の満載
状態での平水中吃水線である)までの幅b=b1
+b2
b1:スケグ1の基部から接水点(w)までの幅
b2:スケグ1の半幅
β:オーバーハング部の接水角度、即ちスケグ1
基部と接水点(w)を結ぶ直線の水平線に対す
る角度。
β2:スケグ1の接水角度、即ちスケグ1の最下点
とスケグ基部を結ぶ直線の水平線に対する角
度。
x1,x2:更にx1,x2は第5図に示すように、スケ
グの一端と他端の座標軸上への投影点である。
この理論式において∫x2 x1b/tanβdx以外の量は
ス
ケグの形状や船体の大きさに直接関係しない量で
ある。
ここで式における
∫x2 x1b/tanβdx=∫x2 x1(b1/tanβ1−b2/tanβ2
)dx
をPとおき、その物理的な意味を考察する。Pの
うち
b1/tanβ1
は、第4図におけるb1の幅の部分に下方から単位
面積当たり1の衝撃力が加わつた場合に実際に船
体が受ける衝撃力に対応する量であり、下方から
の衝撃力を水平とβ1の角度をなす壁面で受け止め
たときの衝撃力の水平分力に相当するものであ
る。
同様、
b2/tanβ2
は、第4図におけるb2の幅の部分が下方から単位
面積当たり1の衝撃力が加わつた場合に実際に船
体が受ける衝撃力に対応する量であり、下方から
の衝撃力を水平とβ2の角度をなす壁面で受け止め
たときの衝撃力の水平分力に相当するものであ
る。
従つて、
P=∫x2 x1(b1/tanβ1+b2/tanβ2)dx
は、
船体長さ方向の船尾スケグ1,2長さ(x2−
x1)の範囲で船体の投影面積S=∫x2 x1(b1+b2)dx
にわたつて単位面積当たり1の衝撃力が下方から
加わつた場合の実際の船体が受ける衝撃力に対応
する量である。したがつて、PはS=∫x2 x1(b1+
b2)dxで正規化でき、P/Sの値は船体の形状
が相似であれば大きさに係わらず一定の値とな
る。
従つて、実験によりFimpとP/Sの関係を求
めておけば、この関係は大型船についても成り立
つ。
本発明者等は、このような理論的結論を得た上
で、前記理論式からFimpと
∫x2 x1b/tanβdx(=∫x2 x1(b1/tanβ1+b2/tanβ
2)dx)
(以下衝撃面積P値とする)の関係を求め、第6
図にグラフ化したものを示す。またスケグ1,
2、スケグなしについて実験的に求めたFimp値
を各プロツトで示した。ここでFimp値を求める
に当り各数値は下掲第1表に示すものを用いた。
また各プロツト、各曲線は第2表の値を示すもの
である。
The present invention relates to a ship, and its purpose is to alleviate the impact of waves on the stern of the ship. As shown in Figure 1, the stern of a ship usually overhangs, but when this part separates from the water surface, the overhang part A hits the sea surface due to pitching and vertical shaking due to waves, causing a large impact on the stern. As a result, the vibrations caused by the impact and the noise generated from the vibrations become larger the closer to the stern overhang part A of the hull living area, and in some cases, the vibrations due to the impact and the noise generated from the vibrations become large enough to be unsuitable for human habitation. There is. Conventionally, in response to such shocks, the stern of the ship was submerged by increasing the draft or trimmed, or the ship was maneuvered to prevent waves from reaching the stern. However, in some cases such a method is not possible, and in this case the impact at the stern overhang, which has a certain length in the direction of the hull centerline, has no choice but to be left as is. The present invention has been made in view of the above points, and
The basic feature is that a skeg-shaped protrusion is formed on the stern overhang of the hull, where the lower surface of the stern is exposed above the water surface in flat water in the ballast state, and that this protrusion satisfies the following conditions: It is. This protrusion may be attached separately as a skeg, or the stern itself may be molded as such. P/S3.2 Here, P=∫ x2 x1 (b 1 /tanβ 1 +b 2 /tanβ 2 )dx S=∫ x2 x1 (b 1 +b 2 )dx β 1 : Water contact angle of overhang part β 2 : Water contact angle of the protrusion b 1 : Width from the base of the protrusion to the water contact point b 2 : Half width of the protrusion x 1 : Point at one end in the length direction of the protrusion x 2 : Other point in the length direction of the protrusion End Points Examples of the present invention will be described below based on the drawings. Both FIGS. 2 and 3 show an example in which skegs 1 and 2 having a trapezoidal cross section are attached to the lower surface of an overhang part A at the stern. The shape of the lower surface of the overhang portion A may be changed in this way without using such skegs 1 and 2. Further, the cross-sectional shape can be not only a trapezoid but also a triangular shape, an oval shape, and the like. Skeg 1 is narrower than skeg 2 and has the same cross-sectional shape from the stern to the bow. The skeg 2 is wide and has a cross-sectional area that gradually decreases from the stern to the bow. When skegs 1 and 2 that are long in the direction of the hull centerline are used in response to such a stern overhang, the impact force (Fimp) due to waves can be theoretically determined as follows. Fimp≒dM z /dt・V z・L M z = 1/2・ρ・π・b 2・C 0・K 4Now , assuming that C 0・K 4 is constant, dM z /dt=dM z /d z・d z / dt = ρ・π・b・db/d z・C 0・K 4・V z =ρ・π・b/tanβ・C 0・K 4・V z Fimp≒ρ・π・b/ tanβ・C 0・K 4・V z 2・L = ρ・π・C 0・K 4・V z 2・∫ x2 x1 b/tanβdx... Here, Fimp: Wave impact force (Kg) M z : Up and down Additional mass in the direction C 0 / K 4 : Varies depending on the additional mass coefficient and cross-sectional shape. V z : Average speed (m/SEC) V z = 2/π・ω・ζw ω=2π/T T: Wave period (SEC) ζw: Wave amplitude (m) L: Ship length (LPP) ρ: Water density Also, b/tanβ=b 1 /tanβ 1 +b 2 /tanβ 2 , and b, b 1 , b 2 β 1 and β 2 are as shown in FIG. That is, b: Width from the center of the ship's width to the water contact point (w) (this is the flat water line when the ship is fully loaded) = b 1
+b 2 b 1 : Width from the base of skeg 1 to the water contact point (w) b 2 : Half width β of skeg 1 : Water contact angle of overhang part, i.e. skeg 1
The angle of the straight line connecting the base and the water contact point (w) with respect to the horizontal line. β 2 : Water contact angle of skeg 1, that is, the angle of the straight line connecting the lowest point of skeg 1 and the skeg base with respect to the horizontal line. x 1 , x 2 : Further, x 1 and x 2 are the projection points of one end and the other end of the skeg onto the coordinate axis, as shown in FIG. In this theoretical formula, the quantities other than ∫ x2 x1 b/tanβdx are quantities that are not directly related to the shape of the skeg or the size of the hull. Here, in the formula ∫ x2 x1 b/tanβdx=∫ x2 x1 (b 1 /tanβ 1 −b 2 /tanβ 2
) Let dx be P and consider its physical meaning. Of P, b 1 /tanβ 1 is the amount corresponding to the impact force actually received by the hull when an impact force of 1 per unit area is applied from below to the width of b 1 in Fig. 4. This corresponds to the horizontal component of the impact force when the impact force is received by a wall that forms an angle of β 1 with the horizontal. Similarly, b 2 /tanβ 2 is the amount corresponding to the impact force actually received by the hull when an impact force of 1 per unit area is applied from below to the width of b 2 in Fig. 4, and This corresponds to the horizontal component of the impact force when the impact force is received by a wall that forms an angle of β 2 with the horizontal. Therefore, P=∫ x2 x1 (b 1 /tanβ 1 +b 2 /tanβ 2 )dx is the length of stern skegs 1 and 2 in the hull length direction (x 2 −
Projected area of the hull S=∫ x2 x1 (b 1 + b 2 ) dx in the range of x 1 )
This amount corresponds to the impact force actually received by the hull when an impact force of 1 per unit area is applied from below over the entire area. Therefore, P is S=∫ x2 x1 (b 1 +
b 2 ) It can be normalized by dx, and the value of P/S will be a constant value regardless of the size if the shapes of the hulls are similar. Therefore, if the relationship between Fimp and P/S is determined through experiments, this relationship holds true for large ships as well. After obtaining such a theoretical conclusion, the present inventors calculated Fimp and ∫ x2 x1 b/tanβdx (=∫ x2 x1 (b 1 /tanβ 1 +b 2 /tanβ
2 ) dx) (hereinafter referred to as the impact area P value), and
A graph is shown in the figure. Also skeg 1,
2. The experimentally determined Fimp values without skeg are shown in each plot. In determining the Fimp value, the numerical values shown in Table 1 below were used.
Moreover, each plot and each curve show the values in Table 2.
【表】【table】
【表】
このグラフからわかるように理論曲線は良く実
験値と一致しており、上記P値が指標として優れ
ていることがわかる。
またPを約0.04以下とすることにより、Fimp
を十分に低減することがわかる。
ここで、P値を無次元化し、衝撃係数の、即
ち、
衝撃係数α=P/S(水線面積S=∫x2 x1b dx)
で示すと、α3.2となる。
したがつて本発明ではα3.2と限定する。
このように本発明では波浪衝撃を緩和する突起
を単に船体中心線方向に設けただけではなく、こ
のような突起を線状(本発明ではスケグ状)に設
けた場合に、衝撃値の大幅な低減が可能な形状を
上述の理論と実験とに基づき特に限定したもので
あり、α3.2を満足するスケグを船尾下部に装
着するか、或いは船尾下部の形状をこのように構
成するものである。
次に模型を用いた実験例を示す。
実験例
波は規則波を使用し、追波と斜追波中で実施し
た。
模型は縮尺1/50の船尾部(AFT〜Sq・St8 3/
4)の部分模型を使用した。模型はロードセルを
介して水面上に固定し、第2図、第3図に示すス
ケグ1,2を装備した場合と装備しない場合につ
いて船尾模型全体に作用する上下方向の波浪衝撃
力を計測した。
スケグの効果は、スケグを取付た場合と無い場
合の波浪衝撃力の波形を比較して評価した。
試験は小型造波水路(長さ×巾×水深=12m×
0.5m×0.4m)において実施した。波は規則波を
使用し、追波(出合角:0deg)と斜追波(出合
角:30deg)中で試験を実施した。試験に用いた
波の種類を第3表にまとめて示す。また、その試
験結果を第4表に示す。
追波、斜追波共に、スケグ1,2を装着すると
波浪衝撃力が大幅に減少した。またスケグ無しで
は衝撃音が発生したが、スケグ1,2を装着した
場合衝撃音は発生しなかつた。更にスケグ1,2
の形状による差異は認められなかつた。[Table] As can be seen from this graph, the theoretical curve agrees well with the experimental values, and it can be seen that the above P value is an excellent indicator. Also, by setting P to about 0.04 or less, Fimp
It can be seen that the amount is sufficiently reduced. Here, when the P value is made dimensionless and expressed as the impact coefficient, that is, the impact coefficient α=P/S (water line area S=∫ x2 x1 b dx), it becomes α3.2. Therefore, in the present invention, it is limited to α3.2. In this way, the present invention not only provides protrusions that alleviate wave impact in the direction of the hull centerline, but also provides a linear protrusion (skeg shape in the present invention) that significantly reduces the impact value. The shape that can be reduced is specifically limited based on the above theory and experiment, and a skeg that satisfies α3.2 is attached to the lower part of the stern, or the shape of the lower part of the stern is configured in this way. . Next, we will show an example of an experiment using a model. Experimental example Regular waves were used, and experiments were conducted in following waves and diagonal following waves. The model is a 1/50 scale stern section (AFT~Sq/St8 3/
The partial model 4) was used. The model was fixed on the water surface via a load cell, and the vertical wave impact force acting on the entire stern model was measured with and without skegs 1 and 2 shown in Figures 2 and 3. The effectiveness of the skeg was evaluated by comparing the waveforms of the wave impact force with and without the skeg. The test was conducted using a small wave channel (length x width x water depth = 12m x
0.5m x 0.4m). Regular waves were used, and tests were conducted in following waves (coming and going angle: 0deg) and oblique following waves (coming and going angle: 30deg). Table 3 summarizes the types of waves used in the test. Moreover, the test results are shown in Table 4. When skegs 1 and 2 were installed, the wave impact force was significantly reduced in both chasing waves and diagonal following waves. Also, an impact sound was generated without a skeg, but no impact noise was generated when skegs 1 and 2 were installed. Furthermore, skeg 1 and 2
No difference was observed depending on the shape.
【表】【table】
【表】
以上説明したように本発明によれば、船尾部に
おける波浪等による衝撃(これは船尾オーバーハ
ング部が船体中心線方向にある程度長いため、こ
れに呼応して線状に長いある範囲に亘り受ける衝
撃である)を大幅に低減させ、特に船尾オーバー
ハング部に近い船体居住区における振動と騒音を
有効に防止することが可能となる。[Table] As explained above, according to the present invention, the impact caused by waves, etc. at the stern section (this is because the stern overhang section is long to some extent in the direction of the hull centerline) It is possible to significantly reduce the impact (the shock received over the ship) and effectively prevent vibration and noise, especially in the hull living area near the stern overhang.
第1図は従来の船尾部の斜視図、第2図は本発
明の実施例を示す斜視図、第3図は他の実施例を
示す斜視図、第4図と第5図は理論式の記号説明
図、第6図は波浪衝撃力FimpとP値との関係を
示すグラフである。
1と2……スケグ。
Fig. 1 is a perspective view of a conventional stern section, Fig. 2 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, Fig. 3 is a perspective view showing another embodiment, and Figs. 4 and 5 are a perspective view of a theoretical formula. The symbol explanatory diagram, FIG. 6, is a graph showing the relationship between the wave impact force Fimp and the P value. 1 and 2...skeg.
Claims (1)
に出る船体の船尾オーバーハング部に下記条件を
満足するスケグ状の突起部を形成したことを特徴
とする船舶。 P/S≦3.2 ここで P=∫X2 X1(b1/tanβ1+b2/tanβ2)dx S=∫X2X1(b1+b2)dx β1:オーバーハング部の接水角度 β2:突起部の接水角度 b1:突起部基部から接水点までの幅 b2:突起部の半幅 X1:突起部の長さ方向の一端の点 X2:突起部の長さ方向の他端の点[Scope of Claims] 1. A ship characterized in that a skeg-shaped protrusion satisfying the following conditions is formed on the stern overhang portion of the hull where the lower surface of the stern protrudes above the water surface in flat water in a ballast state. P / S ≦ 3.2 where P = ∫ _ Water contact angle b 1 : Width from the base of the protrusion to the water contact point b 2 : Half width of the protrusion X 1 : Point at one end of the protrusion in the length direction point
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24222783A JPS60135391A (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | Boat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24222783A JPS60135391A (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | Boat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135391A JPS60135391A (en) | 1985-07-18 |
| JPH0258153B2 true JPH0258153B2 (en) | 1990-12-06 |
Family
ID=17086121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24222783A Granted JPS60135391A (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | Boat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135391A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4826910B2 (en) * | 2006-09-14 | 2011-11-30 | 株式会社 ▲高▼▲橋▼監理 | Crane mouth bucket for digging attached to construction machinery |
| KR100974537B1 (en) * | 2008-03-18 | 2010-08-11 | 대우조선해양 주식회사 | Transom Stern Structure of Ship |
| JP5648778B2 (en) * | 2009-07-09 | 2015-01-07 | 独立行政法人海上技術安全研究所 | Ship stern structure |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS477889U (en) * | 1971-02-18 | 1972-09-28 |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP24222783A patent/JPS60135391A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60135391A (en) | 1985-07-18 |
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