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船舶設計の継承など
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2022/07/30
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2022/07/30 05:48:23戦争賛美者 閲覧 絶対禁止
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船舶設計のご指導をいただいた先達様への恩返し、自己研鑚として、ある程度のメモ書きを一般公開します。何卒、ご理解くださいますよう、お願いします。特に伊勢湾周辺地域の造船系で海事情報をインターネットでオープンにしておられる会社様、団体様、当局様に、お礼を申し上げます。
※突然、追記することがあります。間違い/不適切な記述については、随時、修正します。悪しからず、ご了承ください。
重心は、全長方向の中央付近にあるべきである。しかし、その理由は不明確であり証明は難しい。
前、または、後部に偏ると操舵室の位置により極端に操船しずらくなる。また、船の前後をぶつけやすくなる。後部に操舵室がある貨物船が多いが、船全体が見えて前方が見えるためである。2021/01/19 01:40:06
重心は、全長方向の中央付近で、その高さは低いほど良い。これは、横転転覆を防ぐためであり・・・しかし、その証明は難しい。重力と浮力が鉛直方向で釣り合うとき、船は静止するが、横に傾いたとき、浮力の中心は傾いた方向にずれる。これにより復元力が発生し、復元するときは、その復元速度は復元力に比例して増大する。
さらに、復元速度は加速し鉛直付近で最大になるはずであるが証明は難しい。つまり運動力学の第2法則により「復元力が回転方向であるときは加速する」はずである。鉛直付近を超え、反対側に傾くと浮力の中心が反対側に移動して、今度は回転を止める向きに働くようになる。こうなると逆に揺れが減速することになるが、ここで波の挙動が加わるため、実際の動きを思考実験だけで推測することは困難であり危ない。丁寧な「観察と洞察」、経験が必要であり、机上での推測は止めておく。
また、傾いて荷崩れが無いとき、重心位置は変わらず、しかし、船の排水体積が変化するため、浮力は変化することになる。断面図を観察すると、明らかに、より横幅が広いとき、大きな角度でも、より大きな復元力が発生する。これは、重心位置と浮力中心の距離が大きくなることなどが原因である。が、しかし、より詳しい分析は「復元性理論(メタセンタ理論)」を理解しないといけない。一般に、浮力の回転円周成分×重心までの垂線距離、で表現される重心周りの回転力(トルク)が大きいほど復元力がある。できれば図解したいと思うが・・・。
船員に聞いた話だが「恐ろしい荷崩れ」ご存知だろうか?傾くことで船内の荷物が崩れると、当然、重心位置は傾いた方向に移動して、場合によっては浮心位置よりも、さらに外側に移動することがあるだろう。そうなると確実に転覆する。横転転覆を防ぐためには「絶対に荷崩れを起こさない」ことが必要だ。
一般に必要十分な分析と精度がある基本原理の概要を理解することが先で、精度の高い解析は必要に応じて、ということになる。いずれにせよ、「運動力学の3法則」をいろいろな角度から解いてみて、その本質を理解することが必要。あとは、複雑な波の挙動を模型や実験で観測/観察する必要がある。筆者も水流実験で、流れをよく「じっと」見ていた。机上の思考実験では限度がある。理論と実験は両輪であり、どちらも欠かせない。
「もっと荷物を積まないと返って危ない」の理由は、「軽いと小さな力で動く」ことに起因していると考えるが、波の挙動は複雑で経験が要る。喫水が深くなると、当然、甲板が下がる。このとき、波を被りやすくなる。したがって、丁度良い喫水深さがあるらしいが、実船による経験が要る。満載喫水は誠実に国際総トン数、国内総トン数を厳守すべきで、これに、誤魔化しや錯誤、間違いがあると転覆の危険が増す。海上は想像以上に孤立するところで、突然の大波により転覆しても、すぐに助けは来ない。低温症や大波による溺死、など現実は厳しい。したがって、設計者/船主は、無理な設計をせず、学歴は低くともベテラン航海士の意見を存分に取り入れる必要がある。
船体の慣性モーメントは小さい値であるべきだが、その証明は困難。船体の質量分布は中央付近に寄せるべきである。その方が転回性能はよくなるが、船体船殻強度が不足すれば破断沈没となるので強度とのバランス/兼ね合いが重要である。2021/02/25 13:12:46
船体の断面係数Zは大きな値であるべきで、しかし限度があり、また、全長方向の分布は「上に凸」であるべきとの意見が多いが、設計のノウハウであり各社の統一基準はまだ無い。しかし、下に凸とは論外と思う。中央から破断するのではないか?当社の最低基準は「全長100mで中央値200(m3)ほど」である。2021/02/25 13:07:19
安全性と軽快な運動性能/高速力の両立は難しい面があり、まだまだ、造船各社の意見は分かれる。
重い船が高速で走るということは危険が増加する。
質量の大きな船舶が、より高速力で進むということは、衝突力が増大するので、より危険である。
質量が大きいということは、その運動エネルギーが大きいということで、衝突時のエネルギーは速度の二乗に比例するため、速力が大きいということは大きな危険を伴う。つまり衝撃力は速度の二乗に比例する。このことを証明することはかなり難しいので、ここでは割愛する。当社企業グループでは、安全運行管理、ブレーキングにも力をいれている。
※マスターオーナーCEOが「宇宙人」「霊界人」「人工知能」「地球外人」という噂は、いずれもデマ、ウソ、デタラメ。
船舶設計のご指導をいただいた先達様への恩返し、自己研鑚として、ある程度のメモ書きを一般公開します。何卒、ご理解くださいますよう、お願いします。特に伊勢湾周辺地域の造船系で海事情報をインターネットでオープンにしておられる会社様、団体様、当局様に、お礼を申し上げます。
※突然、追記することがあります。間違い/不適切な記述については、随時、修正します。悪しからず、ご了承ください。
物理法則1:慣性の法則:動いている物体は、いつまでも等速で直線運動を行う。損失が無ければ、いつまでも直線運動だが・・・回転運動も似ている。
・・・しかし、宇宙空間では、その空間曲率に従い巨大な円運動になると想像されている。しかし証明も実証もない。宇宙空間は無限に近く球状(ボール)空間と想像されており光も戻ってこないほどだ。したがって、空間が球状に閉じていることを証明することは極めて困難であり証明論の限界を超えていると言われている。すなわち、思考の果てにある。
2021/04/14 17:05:48 ここで、またしても厳しい仮説を考えておく。すなわち、ビックバンの開始点の「超時空仮説2」である。素朴な疑問に基づく、すなわち「ぼやけており、多次元化の確率がある」ということだ。もう、単なる1点という明快な仮説は古くなった。すなわち、「太陽系の軌道は楕円であり焦点は2つある」という明快な実証研究がヒントになっている。
船舶と、どうゆう関係があるんだ?といぶかる向きもあるが、はっきり言って関係ない。あえて言えば「宇宙輸送船」であるが、日本国は未曽有の危機にあり、そんな空想科学で遊んでいる場合ではないのだ。よって、次の結論だが
物理法則2:力を加えれば物体は加速する。その力は質量に比例する?である。これではよくわからないが、F=mα と覚えておく。この意味は、加速度が0なら力は0、となり加速しない、ということになる。この考えが重要だ。船舶が加速するときは、抵抗力より推進力が大きい、ということである。
加速度が0なら、力の合力は0である。7:56 2022/07/25
加速度が0なら、推進力ー抵抗力が0となる。7:56 2022/07/25
船舶が加速するときは、抵抗力より推進力が大きい。7:56 2022/07/25
船舶が減速するときは、抵抗力が大きい。7:56 2022/07/25
船舶が転回するときは、推進方向に対して直角方向(90°)へ、力が働いている。10:26 2022/07/25 力の座標系での分解法則は・・・
物理法則3:作用反作用の法則。ある物体に作用する力があるとき、その反作用である力が発生し、その大きさは等しく向きは逆方向である。ということ。
船舶が水上を進むとき、水の抵抗を受けることになるが、速度が一定のとき、すなわち、加速度が0のとき、その合力は、推進力の合力と大きさが等しく釣り合っており、向きは逆向きである。と言える。
上記の3法則は、互いに関連しあっており、互いに補う関係になっている。しかし、光速度より十分に小さい物体速度の範囲で成立するということになっている。2021/04/16 08:22:40
※マスターオーナーCEOが「宇宙人」「霊界人」「人工知能」「地球外人」という噂は、いずれもデマ、ウソ、デタラメ。
船舶設計のご指導をいただいた先達様への恩返し、自己研鑚として、ある程度のメモ書きを一般公開します。何卒、ご理解くださいますよう、お願いします。特に伊勢湾周辺地域の造船系で海事情報をインターネットでオープンにしておられる会社様、団体様、当局様に、お礼を申し上げます。
※突然、追記することがあります。間違い/不適切な記述については、随時、修正します。悪しからず、ご了承ください。
船舶のZ係数ってなんだ?という質問に答えるわけだが、一言でいえば「船体強度係数」(係数の説明は割愛)。造船業界では、船舶の横転とともに「船体折れ損害」「折れ損」が問題になっており、この船体Z係数は、よく話題になる。しかし、海事当局や机上研究者の間では、根強い「有事を考慮しない自然環境最低値」が求められている。平和主義の悪影響だと考えられるが、本当の理由はわからない。海事では「テロ、紛争」や、あるいは「過積載、衝突」などを考慮するべきで、また、単位系も、問題になっている。すなわち、cm3や、それ以下の単位では値が大きくなり過ぎて扱いにくい。HD当社では、m3(m4)の単位を推奨している。しかし、業界統一基準には、なっていない。後発企業として、そのような力は無い。悪しからず御了承ください。
ところで、この船体Z係数は、値が大きいほど強度が高いことを表す。また、その値は、材料力学のZ係数と、ほぼ同じ意味だ。断面係数Zと、ほぼ同じ意味だが、証明と論証は難しい。ここでは割愛する。また、備忘録として書いておくが、SFD-BMDにおいて、SFD(shearing force diagram)の面積が、BMD(bending moment diagram)の、どの部分と合致するかという質問に対しては「横方向の積算で考える」というノウハウがあるが・・・大変、申し訳ないが「忘れた」。「えええええええーーー」という声が聞えそうだが、原因は「過労」「いじめ」「日本国未曽有の危機」であると、そのように、悪しからず御了承ください。
・・・記述中
2021/04/16 08:37:07
※マスターオーナーCEOが「宇宙人」「霊界人」「人工知能」「地球外人」という噂は、いずれもデマ、ウソ、デタラメ。
船舶設計のご指導をいただいた先達様への恩返し、自己研鑚として、ある程度のメモ書きを一般公開します。何卒、ご理解くださいますよう、お願いします。特に伊勢湾周辺地域の造船系で海事情報をインターネットでオープンにしておられる会社様、団体様、当局様に、お礼を申し上げます。
※突然、追記することがあります。間違い/不適切な記述については、随時、修正します。悪しからず、ご了承ください。
2022/07/30 06:21:11, 2022/07/30 05:35:22 HD当社の造船の設計方針の一部
ブロック工法は絶対で無く、しかし、全ブロックが独立不沈性であること。ブロック破断分離のとき、浮くように。これは、救命への寄与は勿論のこと、各部に積載の荷物/貨物/コンテナも残りやすくなる。
各ブロックの純トン数があり、満載でも、それぞれが浮くという事は、各ブロック間の剪断力が小さくなる事を意味する。これは破断に対しての安全性が高い。サギング/ホギングで船舶の上下方向に不測の力が生じたときも、各剪断面への力が限界を超える確率が小さくなりそうだ。
運航時に「各ブロックの独立喫水を揃える」事は、重力方向の剪断応力を小さくすることになり、より安全性が高まるが、実際に実務としては困難で、運用だけでなく、設計として十分に考慮していないと難しい、そのような意味で単品バルカーは揃えやすい、が、しかし、港ごとの荷繰り(ハンドリング)が必要な営業船舶では難しいハズだ。さらに、接合面での ’ひずみ’や剪断応力がリアルタイムで検出すべきで、重大事故を回避する為にも、HD当社Gでは「標準装備」としたい、出来るだろうか?●●
ブロックの接合はフレームに頼るだけでなく、接合ボルトの維持点検、特に接合面の両面溶接は重要であり、これを怠ると不測の事態で破断となる。海域の実務は厳しい、想定の何倍もの造波抵抗や不測の大波など難しいと感じる、また、昨今は、テロ/海賊 の’あつれき’も無視出来ない、被弾や衝突などを考慮すれば「外板両面溶接」は欠かせず、絶対に必須である、昨今、破断に至るケースは「ほとんどが片面溶接および溶接不良」であり、この品質を上げる事は、破断事故を回避する上で極めて重要であることを重ねて述べておく。2023/03/13 04:24:05(月)●●
中央断面係数Z値は、テロ/攻撃/自然災害/過積載 などを考慮の上、折れ損を回避するよう定められているが、社内での厳格絶対命令は無く、±0.1 %の精度でというような事も無く、社員の善良な判断と裁量に委ねられている。その値は、ClassNK様に対して極秘だとか、常石造船様に対しては告発するとか?そのような事は原則無い。・・・しかし、何かトラブルがあったのであろうか?確か、あれ?忘れちゃった!すまない。後で考え直す。
この値は重大な疑義があり、安易に真似しないよう、現在(2025 9/17)では「氷に乗り上げると折れる」「砕氷船としては使えない」「10倍の値にすべき」●●「全長(またはLPP)100m当たりで250(m3)以上であるべき。6:05 2022/07/30」
また、全長(またはLPP)が長くなるとき、当然、Z係数は、さらに大きくすべきで、詳しい計算は現場専門家に任せるが、材質が同じとき、船体中央付近で生じる’ひずみ’が、同程度/許容範囲 とするべきである。2023/03/13 04:24:05(月)●●
機動性のため、回転時の慣性モーメントの低減設計と、転回時バンク角の制御。重心回りの慣性モーメントを小さくする事が重要であり、これが大きいと転回時に大きな力が重心付近に発生して、折れ損に、つながる事がある。特に、船首ブロックや後端ブロックの重量物を軽減しないといけない。しかし船首ブロックのアンカー装置類は問題である。アンカーチェーンが短く軽いと「走錨」などの事故が発生する。また、後端ブロックに過積載を行うと危うい。石油タンカー型は後端ブロックにエンジンがある船が多く、中央断面係数Zを小さくする事は極めて重大な結果を招くので、これを回避すべきである。6:16 2022/07/30
各部の物性、特に「応力とひずみ」での連動はバランスを重視すべきであり、一部分を改善しても他の部分に不具合が波及するので、十分な配慮と仕組みが要求される。6:20 2022/07/30
2022/06/初旬 HD当社の造船の設計方針の一部
SOLASに準じる不沈性、防護力
左右のVOID区画と水密区画の徹底。
防火、防弾、防爆性能。
救難体制と装備。
救難通信。
高速力(高出力機関と特殊球状船首、および、水中翼イセウイング)
エクラノ効果で無い、水面造波抵抗低減技術の調和。
機動性
回転時の慣性モーメントの低減設計と、転回時バンク角の制御。
多様な救難支援
船員の人権擁護と教育体制の充実
2022/06/02 21:58:35 HD当社の造船の設計方針の一部
ブロック工法は絶対で無く、しかし、全ブロックが独立不沈性である。ブロック破断分離のとき、浮くように。
中央断面係数Z値は、テロ/攻撃/自然災害/過積載 などを考慮の上、折れ損を回避するよう定められているが、社内での厳格絶対命令は無く、±0.1 %の精度でというような事も無く、社員の善良な判断と裁量に委ねられている。その値は、ClassNK様に対して極秘だとか、常石造船様に対しては告発するとか?そのような事は原則無い。しかし、何かトラブルがあったのであろうか?確か、あれ?忘れちゃった!すまない。後で考え直す。100mでな・・・250000000000000000000000000000000死んでもらう・・・なんだ!何があった?
※突然、追記することがあります。間違い/不適切な記述については、随時、修正します。悪しからず、ご了承ください。
船舶設計のご指導をいただいた先達様への恩返し、自己研鑚として、ある程度のメモ書きを一般公開します。以下の記述に対して、ご高配を賜ることは、私利私欲ではありません。何卒、ご理解くださいますよう、お願いします。特に伊勢湾周辺地域の造船系で海事情報をインターネットでオープンにしておられる会社様、団体様、当局様に、お礼を申し上げます。
・重心は、全長方向の中央付近にあるべきである。しかし、その理由は不明確であり証明は難しい。
・前、または、後部に偏ると操舵室の位置により極端に操船しずらくなる。また、船の前後をぶつけやすくなる。後部に操舵室がある貨物船が多いが、前方が見えるためである。
・重心は、全長方向の中央付近で、その高さは低いほど良い。これは、横転転覆を防ぐためであり・・・しかし、その証明は難しい。重力と浮力が鉛直方向で釣り合うとき、船は静止するが、横に傾いたとき、浮力の中心は傾いた方向にずれる。これにより復元力が発生し、復原するときは、その復元速度は復元力に比例して増大する。
・さらに、復元速度は加速し鉛直付近で最大になるはずであるが証明は難しい。つまり運動力学の第2法則により「復元力が回転方向であるときは加速する」はずである。鉛直付近を超え、反対側に傾くと浮力の中心が反対側に移動して、今度は回転を止める向きに働くようになる。こうなると逆に揺れが減速することになるが、ここで波の挙動が加わるため、実際の動きを思考実験だけで推測することは困難であり危ない。丁寧な「観察と洞察」、経験が必要であり、机上での推測は止めておく。
・また、傾いて荷崩れが無いとき、重心位置は変わらず、しかし、船の排水体積が変化するため、浮力は変化することになる。断面図を観察すると、明らかに、より横幅が広いとき、大きな角度でも、より大きな復元力が発生する。これは、重心位置と浮力中心の距離が大きくなることなどが原因である。が、しかし、より詳しい分析は「復元性理論(メタセンタ理論)」を理解しないといけない。一般に、浮力の回転円周成分×重心までの垂線距離、で表現される重心周りの回転力(トルク)が大きいほど復元力がある。できれば図解したいと思うが・・・。
・船員に聞いた話だが「恐ろしい荷崩れ」ご存知だろうか?傾くことで船内の荷物が崩れると、当然、重心位置は傾いた方向に移動して、場合によっては浮心位置よりも、さらに外側に移動することがあるだろう。そうなると確実に転覆する。横転転覆を防ぐためには「絶対に荷崩れを起こさない」ことが必要だ。
・一般に必要十分な分析と精度がある基本原理の概要を理解することが先で、精度の高い解析は必要に応じて、ということになる。いずれにせよ、「運動力学の3法則」をいろいろな角度から解いてみて、その本質を理解することが必要。あとは、複雑な波の挙動を模型や実験で観測/観察する必要がある。筆者も水流実験で、流れをよく「じっと」見ていた。机上の思考実験では限度がある。理論と実験は両輪であり、どちらも欠かせない。
・「もっと荷物を積まないと返って危ない」の理由は、「軽いと小さな力で動く」ことに起因していると考えるが、波の挙動は複雑で経験が要る。喫水が深くなると、当然、甲板が下がる。このとき、波を被りやすくなる。したがって、丁度良い喫水深さがあるらしいが、実船による経験が要る。満載喫水は誠実に国際総トン数、国内総トン数を厳守すべきで、これに、誤魔化しや錯誤、間違いがあると転覆の危険が増す。海上は想像以上に孤立するところで、突然の大波により転覆しても、すぐに助けは来ない。低温症や大波による溺死、など現実は厳しい。したがって、設計者/船主は、無理な設計をせず、学歴は低くともベテラン航海士の意見を存分に取り入れる必要がある。
・船体の慣性モーメントは小さい値であるべきだが、その証明は困難。船体の質量分布は中央付近に寄せるべきである。
・船体の断面係数Zは大きな値であるべきで、しかし限度があり、また、全長方向の分布は「上に凸」であるべきとの意見が多いが、設計のノウハウであり各社の統一基準はまだ無い。当社の最低基準は「全長100mで中央値200(m3)ほど」である。
・安全性と軽快な運動性能/高速力の両立は難しい面があり、まだまだ、造船各社の意見は分かれる。
・重い船が高速で走るということは危険が増加する。
・質量の大きな船舶が、より高速力で進むということは、衝突力が増大するので、より危険である。
・質量が大きいということは、その運動エネルギーが大きいということで、衝突時のエネルギーは速度の二乗に比例するため、速力が大きいということは大きな危険を伴う。つまり衝撃力は速度の二乗に比例する。このことを証明することはかなり難しいので、ここでは割愛する。当社企業グループでは、安全運行管理、ブレーキングにも力をいれている。
2022/05/25 09:31:50 ミャンマー系、オランダ系の若手社員がいらついている、というのも、以下の説明では、船荷証券が、わかりにくいようだ。さらに簡単に、説明しておく。まず、証券である。証券というのは「証明書で、現金に変わる価値のある紙券」である。「券」の例としては、お札/ペーパーマネーである「日本銀行券」がある。・・・というわけで、「船の積み荷の証券」なのだ。そして現金ぐらいの価値がある。
まず、荷主が、海運会社などに、貨物を運び入れ、運送を依頼する。海運会社は「船荷証券」を発行する。荷主は、これを港近くの指定銀行に持ち込んで、銀行が「買い取る/買い上げる」のだ。一時預かりだ。船荷の権利は、銀行が一時預かりである。
その証券は、荷が届く港近くの銀行支店に送られる。そこで、買主が「貨物代金+手数料」を払って受け取るのだ。その証券を持って買主が港の海運会社や、到着した船を訪ねて荷を受け取ることになる。
実際は、詐欺などを防ぐため、手続きは、もっと複雑だったり、あるいは逆に省力化のため簡素化されている。そのようなものだ。
2021/12/02 13:11:59 オランダ系の若手社員がいらついている、というのも、以下の説明では、船荷証券がわかりにくいようだ。さらに簡単に、説明しておく。まず、証券である。証券というのは「証明書であり現金に変わる価値のある紙券」である。「券」の例としては、お札/ペーパーマネーである「日本銀行券」がある。というわけで、「船の積み荷の証券」なのだ。
まず、荷主が、海運会社などに、貨物を運び入れ運送を依頼する。海運会社は「船荷証券」を発行する。荷主は、これを港近くの指定銀行に持ち込んで「買い取ってもらう」のだ。その証券は、荷が届く港近くの銀行支店に送られる。そこで、買主が「貨物代金+手数料」を払って受け取るのだ。その証券を持って買主が港の海運会社や、到着した船を訪ねて荷を受け取ることになる。
実際は、詐欺などを防ぐため、手続きは、もっと複雑だったり、あるいは逆に省力化のため簡素化されている。そのようなものだ。
2021/04/12 20:47:48 若手社員がいらついている、というのも、船荷証券がわかりにくいようだ。とりあえず、説明しておく。まず、証券である。証券というのは「証明書であり現金に変わる価値のある紙」である。お札などペーパーマネーは「日本銀行券」である。というわけで、船の積み荷の証券なのだ。まず、荷主が、海運会社などに、貨物を運び入れ運送を依頼する。海運会社は「船荷証券」を発行する。荷主は、これを港近くの指定銀行に持ち込んで「買い取ってもらう」のだ。その証券は、荷が届く港近くの銀行支店に送られる。そこで、買主が「貨物代金+手数料」を払って受け取るのだ。その証券を持って買主が港の海運会社や、到着した船を訪ねて荷を受け取ることになる。実際は、詐欺などを防ぐため、手続きは、もっと複雑だったり、あるいは逆に省力化のため簡素化されている。そのようなものだ。