اثر ارتعاشات ویپینگ بر عمر شناور کاتاماران با استفاده از روش تعامل سازه-سیال یک ‌طرفه

بررسی بارهای وارد بر سازه، از بدو طراحی انواع شناورها، امری بسیار ضروری و مفید است. در دریاهای مواج بدنه شناور به‌صورت ناگهانی از آب بیرون آمده و سپس با ضربه‌های شدید مجدداً به آب وارد می‌شود. در این نوع بارها که به‌عنوان ضربه اسلمینگ شناخته می‌شود، سازه شناور بارهای ضربه‌ای با مقدار اوج فشار بالا را تحمل می‌نماید که می‌تواند موجب افزایش سطح تسلیم و همچنین ارتعاشات با فرکانس بالا در سازه شناور شود که به این نوع ارتعاشات گذرا، ارتعاشات ویپینگ گفته می‌شود. هدف این مقاله بررسی بارهای وارده بر شناور، ارتعاشات ناشی از این بارها از قبیل ارتعاشات ویپینگ و همچنین تخمین عمر در شناورهای تندروی کاتاماران است. در این مقاله در گام اول با استفاده از روش‌ دینامیک سیالات محاسباتی، بارهای هیدرودینامیکی و ضربه‌ای وارده بر شناور به دست می‌آیند. سپس در مرحله بعد با استفاده از روش کوپل یک‌طرفه سیالجامد، آثار ضربه امواج به شناور دوبدنه کاتاماران و همچنین ارتعاشات ناشی از آن موردبررسی قرار خواهد گرفت. در ادامه با استفاده از روش‌‌‌ تخمین عمر تجمیعی پالمگرنماینر و روش سیکل شماری بارش باران، تاثیر این نوع ارتعاشات بر روی شکست و تخریب سازه شناور موردبررسی قرار می‌گیرد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که ارتعاشات ویپینگ تاثیر بسزایی در طول عمر خستگی شناور دارد.

Assesing whipping vibration on damage floating life of Catamaran using one way fluid-structure interaction method

The knowledge of applied loads on the floating structure is necessary from the beginning of design procedure. One of the most important loads which is applied on the floating structure is the impact loads due to the rapid impact of the ship with the water surface. This type of load, known as slamming load which can increase the yield level and althought cuases highamplitude vibrations in the struture, which are also known as whipping vibrations. The purpose of this paper is to investigate slamming loads and whipping vibrations in catamarans. In this paper, using computational fluid dynamic method (CFD), hydrodynamic loads and impacts on the vessel are investigated. Then, using the oneway fluidstructure interaction method, the effects of wave slaming impact on the catamaran is investigated and also the resulting vibrations is be investigated. Then, using the MinerPalmgren cumulative life estimation method and the rainfall count cycle method, the effect of this type of vibration on the failure and destruction of the floating structure is investigated. The results illustrate that the whipping vibration have a significant effect on the life of catamaran.