Aşırı Deniz Şartlarında Gemilerin Davranışları

Abstract

Bu çalışmada, elastik bir geminin karışık dalgalı aşırı deniz şartlarındaki sürekli ve geçici cevapları, lineer bir gemi hidroelastisitesi teorisi kullanılarak incelenmiştir. Rijit ve elastik bileşik hareketler hesaba katılmıştır ve simetrik hareketlerin gemi mukavemetinde dominant olmasından ötürü sadece simetrik hareketler göz önüne alınmıştır. İlk olarak, sudaki hareket denklemlerine ulaşabilmek için “kuru tekne” özellikleri hesap edilmiştir. Örnek olarak bir hücumbotun kuru tekne özellikleri hesaplanmıştır. Hareket denklemlerinin elde edilmesi ve örnek hücumbot için R.A.O. (Response Amplitude Operators) hesapları yapılmış ve sonuçlar sunulmuştur. Geminin cevapları düzgün durum ve geçici durum cevaplarından oluşmaktadır. Geçici zorlama “darbe dövünmesi” ve “momentum dövünmesi” tanımlamaları kullanılarak elde edilmiştir. Dövünme tanımlamaları tartışılmış ve darbe ve momentum dövünmesi kuvvetleri ayrı ayrı hesaplanmıştır. Geçici zorlayıcı kuvvetler ve geçici cevaplar için sayısal sonuçlar tartışılmıştır. Gemilerin toplam cevapları, düzgün durum cevapları üzerine dövünme nedenli geçici cevapların lineer olarak süperpozisyonu ile bulunur. Cevapların zaman serileri “gerçek zamanlı bilgisayar deneyleri” ile elde edilmiştir. Dizayn özellikleri hakkında fikir sahibi olabilmek veya kriterler uygulayabilmek amacıyla simülasyonlardan elde edilmiş olan zaman serilerine istatistiksel analizler uygulanmıştır. Bu çalışma geliştirilebilir durumdadır ve ileri çalışmalara temel teşkil edecektir. Bu tez ilerideki çalışmalar için bir hazırlık adımı olarak görülmelidir.

In this study, the steady state and transient responses of a flexible ship in rough seas of irregular waves are investigated using a linear theory of ship hydroelasticity. The coupling of rigid body and elastic motions are taken into account and the symmetric motions are considered only since these motions are dominant in the strength analysis of ships. Firstly, the “dry hull” properties are calculated to achieve the responses in water. The dry hull properties of a military assault boat are calculated. The determination of the equations of motion and the R.A.O.(Response Amplitude Operators) results for the assault boat are calculated and presented. The responses of a ship include the steady state and transient responses. The associated transient excitation is determined using the concepts of “impact slamming” and “momentum slamming”. The slamming models are discussed and the impact and momentum slamming forces are calculated individually. The numerical results for the transient excitation forces and responses are discussed. The total responses of ships can be obtained by a linear superposition of the slam induced transients on the steady state responses. The time series of the responses are obtained by “real time computer experiments”. Statistical analyses are applied to the time series of responses obtained by simulations in order to assess the design properties or to apply appropriate design criteria. This study is improvable and further studies will be based on the tools used to obtain the results presented here. This thesis should be considered as the preparation step for more advanced studies.