مطالعه عددی اثر تغییر مقطع ستون در سازه کشتی و زیردریایی و مقایسه با آیین‌نامه‌های سازه کشتی

ستون‌ها به عنوان اعضای فشاری، نقش کلیدی در انتقال نیروهای قائم در انواع سازه‌ها ایفا می‌کنند. در سازه‌های دریایی همچون کشتی‌ها و زیردریایی‌ها، این اعضا بارهای عرشه‌های فوقانی را به عرشه‌های زیرین و کف منتقل کرده و پایداری کلی سازه را تضمین می‌نمایند. در بسیاری از موارد، به‌دلیل الزامات معماری و سازه‌ای، استفاده از ستون‌های با مقطع متغیر اجتناب‌ناپذیر است. این پژوهش به بررسی تاثیر شیب تغییر مقطع ستون‌های غیرمنشوری بر رفتار سازه‌ای آن‌ها از منظر پایداری و مقاومت می‌پردازد. به این منظور، مدل‌های مختلف ستون‌های مقطع متغیر با استفاده از روش اجزاء محدود مورد تحلیل قرار گرفته و نیروی بحرانی کمانش، تغییرشکل‌ها و اثر پارامترهای طراحی ارزیابی شده است. نتایج نشان می‌دهند تغییرات شیب مقطع تاثیر مستقیم و قابل ملاحظه‌ای بر نیروی بحرانی کمانش داشته و بهینه‌سازی این پارامتر می‌تواند به کاهش وزن، افزایش مقاومت و بهبود بهره‌وری سازه‌ای منجر شود. مقایسه نتایج با استانداردهای بین‌المللی از جمله dnv-gl، abs و classnk نشان می‌دهد که در برخی موارد استانداردهای موجود نیازمند بازنگری و بهینه‌سازی هستند. این تحقیق ضمن ارائه یک چارچوب علمی و کاربردی، پیشنهادهایی برای بهبود طراحی سازه‌های دریایی و تدوین استانداردهای ملی ارائه می‌دهد.