مهندسی دریا
سال:1386 | دوره:4 | شماره:6 |تعداد مقالات:7

در این مقاله فرمول بندی جریان پتانسیل بدون لیفت برای محاسبه سرعت و پتانسیل آشفته و سرعت کامل مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از روش «افزایش و کاهش همزمان» معادلات کلی انتگرالی بدست آمده است و سپس این معادلات گسست گردیده اند. حل معادلات با استفاده از روش مربعات گوسی یا هر روش عددی مرتبه بالا امکان پذیر است. مثالهای عددی برای بیضی و هیدروفیل جاکوفسکی حل شده و با محاسبات تحلیلی مقایسه گردیده اند. نتایج محاسبات بیانگر آن است که با استفاده از فرمول کاچی در محاسبات جریان پتانسیل مقادیر بسیار دقیق سرعت و فشار در روی سطح جسم را می توان بدست آورد.

سکوی پایه کششی (TLP) بعنوان یک سازه مناسب برای استخراج نفت در اعماق زیاد، شامل بخشهای پی، تندونها، رایزرها، بدنه و عرشه می باشد که در بین آنها بدنه (HULL) از نظر نیروهای هیدرودینامیکی، وزن و هزاردانه بسیار حایز اهمیت می باشد. بدنه از ستونهای قایم، پنتون های افقی و مهاربندها با مقطع دایروی، مستطیلی یا مربعی تشکیل می شود. در طراحی های اخیر و بهبود یافته بدنه TLP از پوسته های استوانه ای با قطر بزرگتر برای ستونها و پنتونها که دارای حلقه های سخت کننده محیطی و تیرهای فرعی طولی برای کنترل بهتر، پایداری بیشتر سازه و مقاومت در برابر آسیب هستند، استفاده می شود. با توجه به اینکه یکی از نیروهای اصلی وارد بر بدنه TLP ناشی از نیروی امواج می باشد، ابعاد هندسی بدنه می تواند عامل مهمی در عملکرد بهینه و همچنین صرفه جویی اقتصادی در یک سکوی TLP باشد. در این رابطه می توان با ارایه نسبتهای هندسی مناسب در بدنه، به روند طراحی اولیه کمک نمود. به نحویکه عملکرد و ایمنی بهتری را انتظار داشت. در این مقاله اثر پارامترهای بی بعد هندسی برتر TLP مانند نسبت حجم ستونها به حجم کل بدنه و اثر پارامترهای زاویه تابش موج و تعداد ستون در یک سکوی اجراشده با تغییر ابعاد هندسی بدنه و با ثابت قراردادن پارامترهای حجم کل بدنه، حجم مستغرق بدنه، پیش کشیدگی تندونها و وزن بدنه، تحت اثر امواج حداکثری با استفاده از نتایج نرم افزار ABAQUS، مورد بررسی قرار گرفته و حدود مناسب ابعاد اولیه پیشنهاد گردیده است.

در این مقاله با استفاده از دو روش مختلف محاسبه احتمال گسیختگی سکوهای دریایی در مقابل بارهای محیطی، مطالعات احتمال گسیختگی سه سکوی نمونه واقع در خلیج فارس انجام شده است. در روش اول، عدم قطعیت های موجود در محاسبه احتمال گسیختگی به صورت یک ضریب بزرگنمایی در تحلیل ها دخالت داده می شود، حال آنکه این عدم قطعیت ها در روش دوم، به صورت مستقیم و برای هر پارامتر به صورت جداگانه اثر داده شده است. در این مقاله با توجه به داده های آماری موجود، منحنی های خطر ارتفاع امواج در محدوده ساخت سکوها برای محاسبه احتمال گیسختگی مورد نیاز می باشد، محاسبه شده اند. در نهایت پس از محاسبات احتمالی گسیختگی طبق دو روش فوق، یک مقایسه تحلیلی بین دو روش انجم گرفته شد. این روش می تواند برای ارزیابی سکوهای موجود و تحلیل ظرفیت سکوهای جدید مورد استفاده قرار گیرد.

حمل بیماران با شرایط بحرانی مثل بیماری های ناشی از سکته های قلبی و مغزی و یا ضربات مغزی و ستون فقرات در جاده ها و بلاخص بر روی دریا، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. شتاب شدید وارد بربیمار در اثر ارتعاشات شناور تندرو بر روی امواج، یکی از عوامل مرگ بیماران گزارش شده است. برای کاهش این خطر ضروری است، میزان شتابی که در اثر این جابجایی بر بیمار وارد می شود، بررسی و شناسایی گردد، تا با طراحی تجهیزات مناسب این خطر را کاهش داد. عدم توجه به طراحی و ساخت سیستم های مناسب برای انتقال بیماران روی شناورهای دریایی، باعث شده است که سالانه تعدادی از کارکنان کشتی ها و یا ساکنین جزایری که دارای تجهیزات پزشکی کافی نیستند در موقع حمل به ساحل شهرهای بزرگ با خطرات جدی روبرو شوند و جاذبیت کارکردن در چنین محیط هایی شدیدا کاهش یافته و صنایع دریایی با مشکل جدی روبرو گردد. لذا بسیار ضروری است که خطرات ناشی از لرزش های وارد بر بیماران در زمان حمل با شناورهای دریایی شناسایی و تحلیل گردد. در این مقاله ارتعاشات وارد بر بیمار در اثر حمل او توسط شناورهای تندرو دریایی مورد بررسی قرار گرفته است، تا بتوان از نتایج آن شرایط حمل بیمار را بهبود بخشید.

این مقاله با استفاده از روش المان مرزی BEM (Boundary Element Method) برای محاسبات پسای موج سازی شناور مورد بررسی و تحلیل عددی قرار گرفته است. در این روش سطح جسم و سطح آزاد را به المان های چهاروجهی تقسیم نموده و با استفاده از قضیه گرین، برای هر نقطه از میدان جریان معادله انتگرالی پتانسیل سرعت را روی جسم و سطح آزاد اعمال نموده و با تشکیل سیستم های معادلات و اعمال شرایط مرزی، پتانسیل سرعت را تعیین می نماییم. سپس با مشتق گیری از پتانسیل مقادیر فشار و نیروها محاسبه می شوند. این محاسبات شامل پسای موج سازی و اثرات عمق غوطه وری جسم و تغییرات ارتفاع موج در بالای جسم (روی سطح آزاد) است. ابتدا محاسبات را برای یک بیضیگون انجام داده ایم که نتایج قابل قبولی بدست آمده است. سپس محاسبات را برای شناور UV11 اعمال نمودیم. نتایج حاصل نشان می دهد که این روش از قابلیت بالایی برخوردار است و یک ابزار مناسب و قوی برای تحلیل و محاسبات پسای موج سازی شناورهای زیرسطحی و سطحی است.

در تحقیق حاضر با استفاده از نتایج آزمایشگاهی، وضعیت نیمرخ تغییر شکل یافته موج شکن های شکل پذیر، در فرآیند برخورد امواج در طول زمان مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا ابتدا 7 پارامتر مستقل موثر بر پایداری سازه که در مطالعات آزمایشگاهی دستخوش تغییر قرار گرفته اند، شناسایی شده و تاثیر آنها در پارامترهای هندسی معرف پایداری (6 پارامتر)، بررسی شده است. این 6 پارامتر وابسته به نحوی انتخاب شده اند که با کمترین تعداد ممکن، هندسه تغییر شکل یافته سازه را به طور کامل تبیین کنند.در ادامه برای بدست آوردن مقدار این پارامترها، روابطی براساس مدلهای آماری ارایه شده اند که بر حسب 7 پارامتر مستقل موثر می باشند. همچنین تلاشهای انجام گرفته در جهت افزایش هر چه بیشتر اعتبار و قدرت این روابط نیز نمایش داده شده و مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها با استفاده از نتایج بدست آمده، نرم افزاری به نام IB برنامه ریزی شده که به کمک آن، نتایج این تحقیق با نرم افزار Breakwat و همچنین با نتایج آزمایشهای انجام شده مورد مقایسه قرار گرفته است.