مدل سازی عددی یک شناور تریماران جهت تحلیل خستگی عرشه عرضی آن

تریماران یک شناور چند بدنه است که از یک بدنه اصلی باریک و بلند و دو بدنه جانبی کوچک تر تشکیل شده است و یک عرشه عرضی بدنه های کناری را به بدنه اصلی متصل می کند. شناورهای تریماران به دلیل پیکربندی منحصر به فرد، مقاومت کم در سرعت های بالا، پایداری عرضی و دریامانی مناسب مورد مطالعه طراحان قرار گرفته اند. همچنین با توجه به امکان جانمایی خاص تجهیزات به واسطه وجود عرشه عرضی وسیع و درنتیجه ظرفیت حمل و نقل بالا، صاحبان صنایع دریایی توجه ویژه ای به آن نموده و تحقیقات گسترده ای نیز در خصوص آن صورت پذیرفته است. عمده این مطالعات بر روی پارامترهای هیدرودینامیکی این شناور متمرکز بوده و در خصوص مبحث استحکام خستگی سازه، مطالعات جامع و قابل استناد بسیار اندکی وجود دارد. پدیده خستگی در عرشه عرضی شناور تریماران به دلیل ساختار خاص و به تبع آن شدت تنش های وارده بسیار حائز اهمیت بوده و لذا ارزیابی استحکام خستگی در مرحله طراحی مقدماتی شناور کاملا حیاتی است. در این مقاله یک شناور تریماران مطابق با نیازهای عملیاتی نیروی دریایی طراحی گردیده و در نرم افزار ماسترو مدل سازی شده است. با استفاده از ماژول موج نرم افزار، تحلیل هیدرودینامیکی در سرعت های مختلف شناور و زوایای متفاوت برخورد موج بر روی شناور انجام شده و توزیع فشار بر روی بدنه به دست آمده است. در مرحله بعدی این توزیع فشار در نرم افزار المان محدود ماسترو به بدنه شناور اعمال شده و با استفاده از ماژول آنالیز حدی، خستگی بر روی دک عرضی تحلیل گردیده است. نتایج نشان داد میزان آسیب خستگی در محل اتصال جلو عرشه عرضی به بدنه اصلی در شرایط سرعت صفر و موج های سینه و مایل از سینه در مقایسه با سایر نقاط دارای بیشترین مقدار است که با افزایش سرعت این میزان کاهش می یابد. همچنین مشخص شد موج های پهلو در مقایسه با زوایای دیگر برخورد موج دارای کمترین میزان آسیب خستگی است.

کلیدواژه ها:

تریماران ، دک عرضی ، آسیب خستگی ، نرم افزار ماسترو ، مدل سازی عددی