Orca3DとGrasshopperで学ぶ、船舶の速度・出力解析ロジック

Rhino/Grasshopperユーザーの皆さん、Orca3DとGrasshopperを組み合わせることで、船舶のパラメトリックな速度・出力解析を効率的に実行できます。本記事で、そのロジックを深掘りします。

まず、GrasshopperでOrca3Dコンポーネントで基本の静水力解析を設定します。これは速度・出力解析の土台です。船体形状を定義し、Orca3D Hydrostaticsコンポーネントに接続することで、排水量や浮心位置などのデータを瞬時に得られます。船体モデルはRhinoで作成し、Brepコンポーネントなどで参照します。

静水力解析の準備後、船舶の速度と出力の解析に進みます。Orca3Dには、Savitsky MethodやHoltrop-Mennen Methodといった実績ある解析手法が組み込まれています。これらは、船体形状、排水量、速度などのパラメーターを入力とし、推進力やエンジン出力を推定します。Holtrop-Mennen法は幅広い船種に適用でき、汎用性が特徴です。

Holtrop-Mennen解析スクリプトをGrasshopperで構築します。船体の主要寸法（長さ、幅、喫水など）や設計速度をNumber Sliderコンポーネントでパラメトリックに定義します。これらはOrca3D Speed/Powerコンポーネントに接続されます。コンポーネントはHoltrop-Mennen法を選択し、必要な幾何学的パラメーターと運用条件（海水温度、船底粗さ等）を入力として受け取ります。出力として、抵抗曲線や必要な馬力などの解析結果が得られます。結果はPanelで確認、グラフ化して視覚的に評価可能です。

Grasshopperの利点は、パラメーターを動的に変更し、リアルタイムで解析結果を確認できる点です。船体の長さを変えるだけで、抵抗や必要な出力の変化を即座に把握可能です。これにより、設計者は最適な船体形状を効率的に探索し、燃費効率の高い船舶設計に貢献します。このワークフローは、船舶の初期設計段階の意思決定を強力にサポートします。