مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی خطی و غیرخطی امواج ، در دو منطقه آب کم عمق و آب عمیق خلیج فارس

یکی از مراحل اساسی در طراحی سازه های دریایی، شبیه سازی نیروهای هیدرودینامیکی ناشی از میدان امواج می باشد. در شبیه سازی خطی تغییرات تراز سطح آب(پروفیل موج)، مولفه های دامنه امواج به صورت منفرد در نظر گرفته می شوند، به عبارت دیگر پروفیل موج به دست آمده تاثیر امواج بر یکدیگر را لحاظ نکرده است. درحالی که در روش شبیه سازی غیر خطی، بخش غیر خطی موج که در برگیرنده تاثیر امواج پیشین به امواج پسین می باشد، به ترم خطی پروفیل موج اضافه می شود. بدین ترتیب می توان شرایط واقعی تری از امواج را شبیه سازی کرد و در نتیجه می توان به مقادیر دقیق تری از نیروی های ناشی از میدان امواج بر سازه های دریایی، دست یافت. در این مقاله با استفاده از مشخصات طول بادگیر و سرعت باد مربوط به دو منطقه از خلیج فارس، و استفاده از طیف انرژی جانسوآپ متناسب با این مناطق و بهره گیری از روشهای خطی و غیرخطی مدل سازی موج، به نیم رخ تغییرات تراز سطح آب این دو منطقه و سرعت و شتاب ذرات آب، دست یافته ایم.در ادامه با بکارگیری رابطه موریسون، نیروهای خطی و غیر خطی وارده از طرف میدان امواج، بر روی دهانه آزاد خط لوله واقع در این مناطق، شبیه سازی شده است. با توجه به نتایج شبیه سازی نیروها، قابل مشاهده می باشد که تاثیر ترم غیرخطی در منطقه آب عمیق، ناچیز می باشد ولی در مناطق کم عمق تر از تاثیرات مولفه غیرخطی، در شبیه سازی نیروها اهمیت بسیاری می یابد.بدین ترتیب برخلاف توصیه استفاده از روش های خطی برای تخمین خستگی بخصوص در طرح خطوط لوله های انتقال های نصب شده بر روی بستر دریا توصیه اکید می گردد که برای داشتن طرحی ایمن و با ضریب اطمینان مناسب باید از روش های غیر خطی و تاثیرات آن در روند تخمین خستگی در مناطق کم عمق ساحلی استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

مدلسازی خطی و غیرخطی امواج ، منطقه آب کم عمق ، منطقه آب عمیق