بررسی پاسخهای دینامیکی سازه‌های دریایی شناور از نوع یدک‌کش تحت تاثیر امواج دریا

Abstract

امروزه به علت استفاده از شناورها در زمینه‌های مختلف اقتصادی و نظامی و ... صنعت کشتی‌سازی پیشرفت زیادی نموده است. همگام با این پیشرفت‌ها مباحث اصلی دینامیک شناورها مطرح شده و بررسی حرکات مختلف این سازه‌ها در اقیانوس‌ها، بخصوص خسارات وارده بر قسمت جلویی سینه کشتیها بر اثر حرکات مذکور که مهمترین آنها در اثر پدیده اسلمینگ ¹ حاصل می‌شود، مورد توجه قرار گرفته است. اگر چه اصول فیزیکی حاکم بر حرکات کشتی در امواج چندان پیچیده نیست ولی معادلات و محاسبات مربوطه بسیار وقت‌گیر بوده، از طرفی دیگر تجهیز و استفاده از آزمایشگاه‌های سازه‌های دریایی برای بررسی عملی رفتار دینامیکی شناورها بسیار پر هزینه می‌باشد. در این مقاله ضمن توجه به اصول حاکم بر تحریکات دینامیکی شناورها در رابطه با حرکت امواج و مشخصات فیزیکی و هندسی مقطع، پاسخهای دینامیکی یک شناور از نوع یدک کش، مورد توجه قرار گرفته است. به این ترتیب که ابتدا با استفاده از نرم‌افزار اجراء محدود ANSYS9 سازه شناور، مدلسازی شده و تحت تحریکات دینامیکی امواجی با مشخصات مختلف از نظر طول موج، فرکانس، ارتفاع موج، امواج دارای فرکانس تشدید، امواج تصادفی و سرعتهای مختلف شناور در این شرایط قرار می‌گیرد. بستر ایجاد شده برای این شناور فنرهایی خواهند بود که جایگزین آب دریا شده و از نوع فنرهای یکطرفه فشاری می‌باشند تا مشکل کشش فنرها هنگام تلاطم‌های دریایی شناور بخصوص زمان برخاستن شناور از سطح آب وجود نداشته باشد. در تحلیل نمونه‌ها برای هر نمونه یک آنالیز جداگانه انجام می‌شود و کلیه آنالیزها دینامیکی غیر خطی می‌باشند. با ذخیره‌سازی و استخراج نتایج موردنظر از مجموعه آنالیزهای انجام شده، نمودارهای لنگر خمشی دینامیکی، نیروی برشی دینامیکی و نیز تغییر مکانهای دینامیکی حداکثر بصورت گرافهای سه بعدی با استفاده از نرم‌افزار MATLAB6 رسم می‌شوند. نهایتاً با توجه به نمودارهای بدست آمده پاسخهای دینامیکی شناور ارزیابی می‌گردد.