اﺛﺮ ارﺗﻌﺎﺷﺎت وﯾﭙﯿﻨﮓ ﺑﺮ ﻋﻤﺮ ﺷﻨﺎور ﮐﺎﺗﺎﻣﺎران ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روش ﺗﻌﺎﻣﻞ ﺳﺎزه - ﺳﯿﺎل ﯾﮏ ﻃﺮفه

Assesing Whipping Vibration on Damage Floating Life of Catamaran Using one Way FSI Method

بررسي بارهاي وارد بر سازه، از بدو طراحي انواع شناورها، امري بسيار ضروري و مفيد است. در درياهاي مواج بدنه شناور به‌صورت ناگهاني از آب بيرون آمده و سپس با ضربه‌هاي شديد مجدداً به آب وارد مي‌شود. در اين نوع بارها كه به‌عنوان ضربه اسلمينگ شناخته مي‌شود، سازه شناور بارهاي ضربه‌اي با مقدار اوج فشار بالا را تحمل مي‌نمايد كه مي‌تواند موجب افزايش سطح تسليم و همچنين ارتعاشات با فركانس بالا در سازه شناور شود كه به اين نوع ارتعاشات گذرا، ارتعاشات ويپينگ گفته مي‌شود. هدف اين مقاله بررسي بارهاي وارده بر شناور، ارتعاشات ناشي از اين بارها از قبيل ارتعاشات ويپينگ و همچنين تخمين عمر در شناورهاي تندروي كاتاماران است. در اين مقاله در گام اول با استفاده از روش‌ ديناميك سيالات محاسباتي، بارهاي هيدروديناميكي و ضربه‌اي وارده بر شناور به دست مي‌آيند. سپس در مرحله بعد با استفاده از روش كوپل يك‌طرفه سيال-جامد، آثار ضربه امواج به شناور دوبدنه كاتاماران و همچنين ارتعاشات ناشي از آن موردبررسي قرار خواهد گرفت. در ادامه با استفاده از روش‌‌‌ تخمين عمر تجميعي پالمگرن-ماينر و روش سيكل شماري بارش باران، تأثير اين نوع ارتعاشات بر روي شكست و تخريب سازه شناور موردبررسي قرار مي‌گيرد. نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهد كه ارتعاشات ويپينگ تأثير بسزايي در طول عمر خستگي شناور دارد.

The knowledge of loads on the floating structure is necessary from the beginning of the design procedure. One of the most important loads which applied to the floating structure is the impact loads due to the rapid collision of the ship with the water surface. This type of load, known as slamming load, can increase the yield level as well as high-amplitude vibrations in the floating structure, which are also known as whipping vibrations. The purpose of this paper is to investigate slamming loads and whipping vibrations in catamarans.In this paper, using three-dimensional finite element methods, hydrodynamic loads and impacts on the vessel are investigated. Then, using the one-way fluid-structureinteraction method, the effects of wave shock on the catamaran double-hull float and the resulting vibrations will be investigated. Then, using the Miner-Palmgren cumulative life estimation method and the rainfall count cycle method, the effect of this type of vibration on the failure and destruction of the floating structure is investigated. The results show that Whipping vibrations have a significant effect on the life of floating fatigue