بررسی نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر یک نمونه شناور کاتاماران با تاکید بر تحلیل مودال، جرم و میرایی افزوده

تخمین نیروهای هیدرودینامیکی ناشی از حرکت شناور بر روی موج و پاسخ ارتعاشی ناشی از آن دارای اهمیت بسیار بالایی در طراحی سازه شناور است. در این مقاله تحلیل مودال و تحلیل نیرویی بارهای وارده بر شناور کاتاماران در دامنه فرکانس و زمان و در جهت هیو و پیچ شناور و با در نظر گرفتن میرایی ذاتی بدنه صورت گرفته است. در این تحلیل‌ها نیروهای وارده بر شناور از قبیل فرودکریلوف، تفرق، جرم و میرایی افزوده در فضای فرکانس و زمان موردبررسی قرار می‌گیرد. در ادامه با استفاده از روش المان محدود و به‌کارگیری روش تعامل سازهسیال، حرکت شناور بر روی امواج منظم مدل‌سازی می‌شود. با بررسی نتایج شبیه‌سازی و مقایسه آن با روش‌های عددی تجربی گذشته، می‌توان دریافت که نتایج به‌دست‌آمده دارای تطابق مناسب و خطای کمتر از 10 درصد است لذا می‌توان از روش ارائه‌شده به‌منظور تخمین نیروهای وارده بر شناور استفاده نمود.

Investigation of hydrodynamic forces on a floating sample of catamaran with emphasis on modal analysis, added mass and added damping

Estimation of the hydrodynamic forces due to the motion of the ship on wave and the resulting vibrational response is of great importance in the design procedure of ship structure. In this paper, modal analysis and force study of loads on the catamaran float in the frequency and time domain and in the direction of Heave and Pitch and taking into account the inherent damping of the hull has been done. In proposed analyzes, the forces acting on the vessel such as FrudeKrylov, diffraction, added mass and damping are investigated. Then, using the finite element method and using the structurefluid interaction method, the ship motion is modeled on regular waves. By examining the simulation results and comparing it with the past numericalexperimental methods, it can be seen that the obtained results have a good accuracy and also an error of less than 10%, so the proposed method can be used to estimate the forces on the ship.