مطالعه عددي رفتار ارتعاشي بدنه شناور سطحي ناشي از تحريك پروانه

يكي از ديدگاه‌هاي مهم در طراحي يك سازه شناور، ارتعاشات سازه و تأثير آن بر آرامش خدمه و عمر تجهيزات است. مهم‌ترين عامل در ارتباط با آرامش خدمه در يك شناور، دامنه ارتعاشات آزاد و اجباري تحت عوامل مختلف داخلي و خارجي در سازه شناور است. يكي از مهم‌ترين عوامل تحريك ارتعاشات در بدنه شناور، پروانه شناور است. ارتعاشات زياد و همچنين قرارگيري سازه در محدوده فركانس تحريك پروانه باعث خستگي، فرسودگي قطعات و همچنين پديده تشديد مي not;شود. پديد تشديد و ارتعاشات اجزا از چالش‌هاي طراحي سازه است؛ بنابراين در اين مقاله ارتعاشات ناشي از تحريك پروانه پنج پره KP505 با استفاده از تحليل عددي بر روي شناور كانتينربر (KCS) بررسي شده است. ابتدا به بررسي ارتعاشات آزاد بدنه شناور در حالت خيس پرداخته شده است. سپس جهت بررسي ارتعاشات اجباري ناشي از تحريك پروانه، توزيع فشار روي بدنه در حالت خودرانش از حل عددي جريان سيال به‌وسيله ديناميك سيالات محاسباتي به دست آمد. براي صحت سنجي نتايج، فركانس‌هاي طبيعي به‌دست‌آمده در ارتعاشات آزاد با فرمول‌هاي تجربي مقايسه شده است. با مقايسه مقادير فركانس اول، دوم و سوم خمشي با مقادير تجربي، خطاي تحليل به ترتيب 5.5، 26 و 26.6 بدست آمد كه نشان از دقت و درستي تحليل‌ها دارد. از مقايسه نتايج حاصل از ارتعاشات اجباري با محدوده مجاز استاندارد، نشان داده شد كه ارتعاشات در محدوده مجاز قرار گرفته است. همچنين سازه در محدود فركانس تحريك پروانه قرار نگرفته است. در نتيجه پديده تشديد به وجود نيامده است.