بررسی اثر حذف دیواره های طولی جانبی بر پاسخ هیدروالاستیک مقاطع افقی ناحیه سینه کشتی با استفاده از اندرکنش دوطرفه سازه - سیال

پدیده ی کوبش در سینه ی کشتی هنگام حرکت در دریای مواج، یکی از مهم ترین علل تمرکز تنش و تغییر شکل سازه ای در کشتی ها است. برخورد ناگهانی بدنه با سطح آب، پیک های فشار گذرا و پاسخ های هیدروالاستیک پیچیده ای را ایجاد می کند. هدف این مطالعه، بررسی پاسخ سازه ای و هیدروالاستیک ناحیه ی سینه ی یک کشتی کانتینربر ۱۸۷ متری در شرایط حذف دیواره های طولی کناری تحت بارهای کوبش است در این پژوهش، مدل اصلاح شده ی سینه کشتی با جزئیات پوسته و تقویت کننده ها و با حذف دیواره های طولی کناری ایجاد گردید. شبیه سازی عددی با استفاده از جفت سازی دوطرفه حلگر اجزای محدود آباکوس و حلگر دینامیک سیالات محاسباتی استار-سی سی ام پلاس انجام گرفت. نتایج نشان دادند که بیشینه فشار کوبش در ناحیه کف سینه و بیشینه تنش معادل در ناحیه پهلوهای سینه ایجاد می شوند. حذف دیواره های طولی موجب افزایش وسعت و شدت تنش ها شده و در مناطقی با تقویت کننده کمتر تمرکز تنش بیشتر مشاهده شد، به طوری که در مقایسه با مدل کامل بیشینه تنش در مقاطع افقی پایین اختلاف کمتری نسبت به مقاطع بالاتر دارد. این اختلاف در مقاطع پایین کمتر از ۱۰ درصد و در مقاطع بالایی تا ۳.۷ برابر می رسد. نتایج نشان دهنده تفاوت های قابل توجه میان مدل کامل سازه ای و پیکربندی ساده سازی شده با حذف دیواره های طولی است و نقش این دیواره ها را در پاسخ سازه ای سینه کشتی تحت بارهای کوبش برجسته می سازد.

کلیدواژه ها:

Slamming load ، Fluid–structure interaction (FSI) ، Ship hydroelasticity ، Two-way coupling ، Ship bow structure ، بار کوبش ، اندرکنش سازه – سیال ، هیدرو الاستیسیته کشتی ، جفت سازی دوطرفه ، سازه ی سینه ی کشتی