مهندسی دریا
سال:1391 | دوره:8 | شماره:15 |تعداد مقالات:8

اتصالات تیر- ستون تاثیر قابل توجهی بر رفتار سازه ها در دمای معمولی و در دماهای بالا دارند. بررسی های صورت گرفته بر روی آتش سوزی های واقعی و همچنین آزمایشهایی که صورت گرفته اند، مشخص می کنند که اتصالات بر زمان دوام اعضای سازه ای در آتش نیز تاثیر قابل توجهی دارند. ولی با این وجود به دلیل هزینه بالایی که آزمایشهای در دمای بالا دارند در مورد طیف گسترده ای از اتصالات، اطلاعات آزمایشگاهی کافی موجود نیست.یکی از این اتصالات، اتصالات تیر I شکل به ستون لوله ای در عرشه سکوهای نفتی می باشد. به دلیل احتمال بالای خطر آتش سوزی در سکوهای نفتی، بررسی رفتار این اتصالات در حرارت های بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. بنابراین، 11 آزمایش بر روی این نوع اتصالات انجام شد تا مقاومت به آتش سوزی این اتصالات ارزیابی شود. مودهای گسیختگی و الگوی تغییر شکل نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مود اصلی گسیختگی اتصال، گسیختگی کششی استار پلیت بالایی می باشد.

یکی از مهمترین علل موثر بر دوام سازه های بتن مسلح، کلرید نفوذ یافته به درون بتن بوده و از این رو در دهه های اخیر طراحی بر اساس دوام سازه های بتنی در محیط دریایی اهمیت ویژه ای پیدا نموده و مدل های مختلفی برای تخمین عمر مفید توسط مراکز تحقیقاتی ارائه شده است. علی رغم تحقیقات گسترده صورت گرفته کماکان مفاهیم مبهم و بحث برانگیز در این زمینه وجود دارد. یکی از مهمترین مسائل تاثیرگذار بر دوام بتن، شرایط محیطی قرارگیری بتن می باشد. لذا تحقیقات در شرایط محیطی مختلف برای ارزیابی ملاحظات طراحی بر اساس دوام و تخمین عمر مفید می تواند بسیار مفید واقع شود. خلیج فارس به علت دمای محیطی بالا و رطوبت زیاد و همچنین میزان یون کلرید موجود در آب، یکی از مخرب ترین محیط های طبیعی برای بتن مسلح از نقطه نظر دوام می باشد.هدف این مقاله بررسی چهار مدل تخمین عمر مفید خدمت رسانی بتن مسلح به کمک آزمایش های صورت گرفته بر روی سازه بتنی در شرایط واقعی می باشد. که دو مدل توسط مراکز تحقیقاتی خارجی و دو مدل دیگر توسط مراکز تحقیقاتی داخلی ارائه شده است. نتایج گویایی عدم قطعیت های فراوان در تخمین های مدل ها و عدم تطابق مدل های خارجی با شرایط محیطی خلیج فارس می باشد.

در این مقاله از یک مدل عددی بدون شبکه بنام هیدرودینامیک ذرات هموار نسبتا تراکم پذیر (WCSPH) برای شبیه سازی روند شکست موج تنها بر روی ساحل شیب دار استفاده شده است. این مدل دو بعدی بوده و سیال را به صورت کمی تراکم پذیر در نظر می گیرد و علاوه بر حل معادلات حاکم بر سیال لزج برای به دست آوردن میدان سرعت و چگالی، از حل معادله حالت برای به دست آوردن فشار استفاده می کند. این مساله باعث کاهش حجم محاسبات نسبت به روش پایه مدل هیدرودینامیک ذرات هموار می شود. برای شبیه سازی آشفتگی سیال در روند شکست موج از مدل آشفتگی SPS که به وسیله تئوری شبیه سازی گردابه های بزرگ (LES) به دست آمده، استفاده شده است. در تحقیق حاضر، برای بررسی دقت مدل در شبیه سازی سطح آزاد ابتدا مدلسازی شکست سد انجام شد و نتایج مدل با نتایج آزمایشگاهی Martin و (1952) Moyce مقایسه شد. سپس برای معتبرسازی مدل آشفتگی، نتایج پدیده شکست سد توسط مدل با نتایج آزمایشگاهی  (2005) Issaمورد مقایسه قرار گرفت. این مقایسه ها نشان داد که مدل تهیه شده ابزاری قوی جهت شبیه سازی رفتار جریان سیال آشفته است. در انتها تغییرات یک موج تنها در حال شکست بر روی ساحل شیب دار مدل سازی شده و نتایج مورد بحث قرار گرفت.

در این مقاله، یک تحلیل ارتعاشات آزاد برای ورق های بیضوی ساخته شده از مواد هدفمند FGM با شرایط مرزی مختلف بر پایه روش چند جمله ای- ریتز و تئوری کلاسیک ورق ارائه شده است. تابع پذیرفتنی پیشنهاد شده علاوه بر دقت بالا برای فرکانس های طبیعی بدست آمده دارای این قابلیت است که برای شرایط مرزی متنوع کلاسیک، یعنی لبه گیردار، لبه آزاد و تکیه گاه ساده مورد استفاده قرار گیرد. فرض شده است که خواص مکانیکی ورق FGM بصورت پیوسته و بر اساس یک قانون تابع توانی از کسر حجمی مواد سازنده در راستای ضخامت تغییر می کند. همگرایی روش چند جمله ای- ریتز اعمال شده مورد بررسی قرار گرفته است و صحت حل ارائه شده با انجام یک مقایسه جامع با نتایج حاصل از مطالعات موجود در منابع برای ورق بیضوی همگن و ورق دایروی FGM بررسی شده است. ضمن آنکه مقایسه نتایج حاصل از تحلیل حاضر با نتایج المان محدود، صحت حل انجام شده برای ورق های بیضوی FGM را تایید می کند. در پایان اثر هندسه ورق و پارامتر غیرهمگنی خواص بر فرکانس های طبیعی مورد مطالعه قرار گرفته است و شکل مودهای مربوط به حالات متقارن- متقارن، متقارن- پادمتقارن، پادمتقارن- متقارن و پادمتقارن- پادمتقارن ارائه شده است.

برای پایدارسازی شناور در سرعت های بسیار پایین یا در حال سکون از دو عملگر مخازن فعال و ژایروهای پایدارساز استفاده می شود. اما با توجه به محدودیت فرکانس های کاری مخازن فعال، استفاده از ژایروها پیشنهاد می گردد. با توجه به اهمیت اثرات غیرخطی مانند چسبندگی و نیروهای هیدرودینامیکی، در این مقاله مدلی غیرخطی توام با عملگر ژایرو استفاده شده است. با توجه به خصوصیات امواج واقعی دریا، اغتشاش حاصل از امواج به صورت عدم قطعیت غیرپارامتری می باشد. لذا از کنترل کننده غیرخطی مد لغزشی برای رسیدن به یک سیستم مقاوم در برابر اغتشاش امواج استفاده شده است. همچنین کنترل کننده H¥ غیرخطی برای محدودسازی هرچه بیشتر اثر اغتشاش بر ورودی طراحی شده است. کنترل کننده مد لغزشی انرژی کنترلی بیشتری مصرف می کند در عوض عملکرد میراکنندگی آن بیشتر است. کنترل کننده H¥ غیرخطی انرژی کنترلی پایین تری مصرف می کند و در عوض عملکرد میراکنندگی آن نسبت به حالت قبل کمتر است. ایده اصلی مدل استفاده شده در این مقاله از مرجعی گرفته شده است که در آن تخمین داده های مربوط به مدل از روی یک شناور واقعی با عملگر ژایروی موسوم به هالکون انجام شده است. با اعمال کنترل کننده های غیرخطی طراحی شده، عملکرد میراکنندگی در گستره وسیعی از شرایط دریایی افزایش یافته است. علاوه بر این در مقاله حاضر اثرات غیرخطی در مدل لحاظ شده است. شبیه سازی های نهایی بر مبنای تحلیل های طیف موج، کارایی کنترل کننده ها را برای سیستمی مقاوم با پایداری مجانبی در مقابل امواج دریا نشان می دهد.

آنالیز ورود گوه به آب یک مساله پایه ای است که کاربرد متنوعی دارد. استفاده از روش تست آزمایشگاهی یک ابزار قدرتمند است که در این مقاله با تکیه بر آن، ورود گوه با زوایای ددرایز 20، 30 و 40 درجه به سطح آب بررسی شده و توزیع فشار روی بدنه گوه ثبت گردید. تست انجام شده به روش سقوط آزاد و برای حالت متقارن می باشد. سپس مطالعه ای پارامتری بر روی تاثیرات سرعت ورود به آب و زاویه ددرایز بر روی ضریب فشار صورت گرفت. همچنین پارامتر عمق نفوذ بدون بعد (Z) که ترکیبی از دو پارامتر زمان و مکان می باشد بعنوان پارامتر مستقل برای توزیع فشار بر روی گوه مورد ارزیابی قرار گرفت. نهایتا نتایج حاصل از این آزمایش ها با برخی کارهای عددی موجود مقایسه گردید. نوع بررسی پارامتری انجام شده در اینجا به کمک نتایج تست از نقاط قوت تحقیق حاضر می باشد.

طراحی موج شکن های سکویی شکل پذیر بر مبنای ایجاد سکویی عریض در نزدیکی سطح آب جهت ایجاد تغییر شکل تا رسیدن به نقطه تعادل، با بکار بردن قطعات آرمور کوچکتر در مقایسه با موج شکن های توده سنگی مرسوم، استوار است. در تحقیق حاضر، عرض فرسایش یافته این نوع ازموج شکن ها تحت تاثیر پارامترهای مختلف امواج و سازه با استفاده از روش مدل آزمایشگاهی دو بعدی در فلوم موج مورد بررسی قرار گرفته است. مجموعا 156 آزمایش در این تحقیق انجام شده است که امواج تابشی به مدل مقطع موج شکن از نوع امواج نامنظم با طیف انرژی JONSWAP بوده است. جهت بررسی تاثیر عرض اولیه سکو و قطر مشخصه سنگدانه ها بر میزان فرسایش، شرایط مختلف امواج از قبیل ارتفاع موج، پریود موج، تعداد موج برخوردی (مدت طوفان) در نظر گرفته شده است. جهت تحلیل و بررسی نتایج، رابطه مناسبی برای محاسبه عرض فرسایش یافته با در نظر گرفتن پارامترهای موج و سازه ارائه گردیده است.

بررسی رفتار لرزه ای سکوهای دریایی، یکی از مهم ترین شاخص های طراحی آن ها در مناطق لرزه خیز می باشد. با این وجود روش های تحلیلی ای که در این زمینه از دقت قابل قبولی برخوردار می باشند، به دلیل پیچیدگی و زمان بر بودن، در عمل چندان مورد توجه مهندسین قرار نگرفته اند. روش زمان دوام، روش مناسبی جهت حل این مشکل می باشد. در این روش می توان با قبول محدوده مناسبی از خطا، زمان تحلیل را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش داد، بطوری که با انجام یک تحلیل زمان دوام رفتار سازه را در سطوح مختلف لرزه ای ارزیابی کرد. در این مقاله ابتدا به معرفی روش های مختلف تحلیل در آیین نامه ها و روش زمان دوام پرداخته شده و در ادامه رفتار لرزه ای سه سکو با استفاده از تحلیل طیفی آیین نامه 2800 و توابع شتاب زمان دوام مورد مقایسه قرار گرفته است. بدین منظور از تابع شتابی که در روش زمان دوام بر مبنای طیف آیین نامه 2800 تولید گشته، استفاده شده و میزان اختلاف در نتایج در مقایسه با تحلیل طیفی آیین نامه 2800 ارائه گردیده است که از تطابق مناسبی برخوردار می باشند.