SlideShare a Scribd company logo
1 of 16
‫کشتی‬ ‫سازه‬ ‫در‬ ‫شلاقی‬ ‫تنشهای‬ ‫بررسی‬
‫س‬ ‫در‬ ‫شلاقی‬ ‫های‬ ‫تنش‬ ‫پدیده‬ ‫بررسی‬‫ازه‬
‫کشتی‬
‫شلاقی‬ ‫های‬ ‫تنش‬ ‫و‬ ‫زنی‬ ‫شلاق‬ ‫پدیده‬ ‫بررسی‬
‫پدیده‬ ‫این‬ ‫ای‬ ‫نامه‬ ‫آیین‬ ‫بررسی‬
‫موضوع‬ ‫تاریخچه‬ ‫بررسی‬
‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫تجربی‬ ‫آزمایش‬ ‫بررسی‬
‫مطالب‬ ‫فهرست‬
‫ش‬ ‫های‬ ‫وتنش‬ ‫زنی‬ ‫شلاق‬ ‫پدیده‬ ‫بررسی‬‫لاقی‬
‫در‬‫دریاهای‬‫خشن‬(ROUGH SEA)‫سینه‬‫و‬‫پاشنه‬‫کشتی‬‫طی‬‫یک‬‫بازه‬‫ی‬‫زمانی‬‫کوتاه‬‫در‬‫آب‬‫فرو‬‫رفته‬‫و‬‫پ‬‫س‬‫از‬
‫خروج‬‫با‬‫شدت‬‫بسیار‬‫بالا‬‫به‬‫سطح‬‫آب‬‫برخورد‬‫میکند‬(Slamming).‫کشتی‬‫ها‬‫با‬‫توجه‬‫به‬‫شراط‬‫دریایی‬‫و‬
‫همچنین‬‫شرایط‬‫عملیاتی‬‫وبارگیری‬‫ممکن‬‫است‬‫تحت‬‫حرکات‬‫پرشتاب‬‫دینامیکی‬‫قرار‬‫بگیرند‬‫که‬‫این‬‫موضوع‬
‫سبب‬‫ایجاد‬‫نیروهای‬‫متغییر‬‫سریع‬‫هیدرودینامیکی‬‫می‬‫شود‬.
‫بارگزاری‬‫ضربه‬‫ای‬‫که‬‫در‬‫کف‬‫شناور‬‫صورت‬‫میگیرد‬‫سبب‬‫ایجاد‬‫ارتعاشات‬‫در‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫با‬‫فرک‬‫انسی‬‫بسیار‬
‫بزرگتر‬‫از‬‫فرکانس‬‫های‬‫طبیعی‬‫آن‬‫می‬‫شود‬‫که‬‫به‬‫این‬‫پدیده‬‫شلاق‬‫زنی‬(whipping)‫و‬‫به‬‫تنش‬‫های‬‫به‬‫وجود‬
‫آمده‬‫از‬‫آن‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬(whipping stress)‫گفته‬‫می‬‫شود‬‫و‬‫پریود‬‫آن‬‫در‬‫بازه‬2-0.5‫ثانیه‬‫است‬.
‫در‬ ‫شلاقی‬ ‫های‬ ‫تنش‬
‫اسلمینگ‬ ‫طول‬
‫ه‬ ‫وتنش‬ ‫زنی‬ ‫شلاق‬ ‫پدیده‬ ‫بررسی‬‫ای‬
‫شلاقی‬
‫اثر‬ ‫در‬ ‫آمده‬ ‫وجود‬ ‫به‬ ‫ارتعاش‬
‫در‬ ‫ای‬ ‫ضربه‬ ‫بارگزاری‬
‫اسلمینگ‬
‫های‬ ‫وتنش‬ ‫زنی‬ ‫شلاق‬ ‫پدیده‬ ‫بررسی‬
‫شلاقی‬
‫تنش‬‫های‬‫ارتعاشی‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫یاهمان‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫باعث‬‫ایجاد‬‫فرکانس‬‫هایی‬‫بالاتر‬‫فرکانس‬‫ها‬‫ی‬‫ارتعاشات‬
‫ایجاد‬‫شده‬‫تحت‬‫اثر‬‫امواج‬‫و‬‫فرکانس‬‫های‬‫طبیعی‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫میشوند‬.‫این‬‫تنش‬‫های‬‫همچنین‬‫موجب‬‫افز‬‫ایش‬
‫گشتاور‬‫خمشی‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫در‬‫طول‬‫سازه‬‫کشتی‬‫می‬‫شوند‬‫که‬‫این‬‫امر‬‫سبب‬‫افزایش‬‫آسیب‬‫های‬‫ناشی‬‫از‬
‫خستگی‬‫می‬‫شود‬.
‫از‬ ‫ناشی‬ ‫های‬ ‫ترک‬
‫آمده‬ ‫بوجود‬ ‫خستگی‬
‫ب‬ ‫شناور‬ ‫یک‬ ‫سازه‬ ‫در‬‫ا‬
‫عملیاتی‬ ‫عمر‬2-5
‫سال‬
‫پدیده‬ ‫ای‬ ‫نامه‬ ‫آیین‬ ‫بررسی‬
‫شالقی‬ ‫های‬ ‫تنش‬
‫آیین‬‫نامه‬ABS‫یک‬‫روش‬‫تحت‬‫عنوان‬"‫راهنما‬‫جهت‬‫ارزیابی‬‫استحکام‬‫و‬‫بارهای‬‫اسلمینگ‬"‫به‬‫منظور‬‫ارزیابی‬
‫استحکام‬‫سازه‬‫تحت‬‫بار‬‫گزاری‬‫های‬‫ضربه‬‫ای‬‫که‬‫در‬‫قبل‬‫به‬‫آن‬‫اشاره‬‫شد‬‫فراهم‬‫آورده‬‫است‬‫که‬‫در‬‫روندنما‬‫ی‬‫زیر‬
‫نشان‬‫داده‬‫شده‬‫است‬.‫درواقع‬‫این‬‫مسیر‬‫به‬‫منظور‬‫بررسی‬‫پاسخ‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫تحت‬‫بارهای‬‫گفته‬‫شده‬‫و‬‫به‬‫طور‬
‫مشخص‬‫اثر‬‫شلاقی‬‫در‬‫سازه‬‫کشتی‬‫در‬‫نظرگرفته‬‫شده‬‫است‬
‫به‬ ‫مربوط‬ ‫نمای‬ ‫روند‬
‫سازه‬ ‫استحکام‬ ‫ارزیابی‬
‫های‬ ‫تنش‬ ‫تحت‬ ‫کشتی‬
‫شلاقی‬
‫های‬ ‫تنش‬ ‫پدیده‬ ‫ای‬ ‫نامه‬ ‫آیین‬ ‫بررسی‬
‫شالقی‬
‫طی‬ ‫زیر‬ ‫مراحل‬ ‫است‬ ‫لازم‬ ‫شلاقی‬ ‫اثر‬ ‫ارزیابی‬ ‫جهت‬ ‫کلی‬ ‫حالت‬ ‫در‬‫شوند‬
.1‫محاسبه‬‫بارهای‬،‫بحرانی‬‫سرعت‬،‫حرکت‬‫تعریف‬‫عملیاتی‬‫کشتی‬‫و‬
‫استحکام‬‫طولی‬‫کشتی‬
.2‫انتخاب‬‫شرایط‬‫دریایی‬‫به‬‫وسیله‬‫نمودارهای‬‫مربوط‬‫به‬‫ارتفاع‬‫و‬
‫طیف‬‫امواج‬‫آورده‬‫شده‬‫در‬‫پیوست‬‫و‬‫موجود‬‫در‬‫منبع‬(4)
.3‫تحلیل‬‫دریامانی‬‫کشتی‬‫در‬‫شرایط‬‫دریایی‬‫انتخاب‬‫شده‬
.4‫محاسبه‬‫بارگزاری‬‫ضربه‬‫ای‬‫ناشی‬‫از‬‫اسلمینگ‬
.5‫محاسبه‬‫گشتاور‬‫خمشی‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫تحت‬‫این‬‫بارگزاری‬
.6‫محاسبه‬‫مجموع‬‫گشتاورهای‬‫خمشی‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬
.7‫ارزیابی‬‫استحکام‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬
.8‫ارزیابی‬‫آسیب‬‫های‬‫ناشی‬‫از‬‫خستگی‬‫تحت‬‫اثر‬‫تنش‬‫های‬‫شالقی‬
.9‫محاسبه‬‫مجموع‬‫آسیب‬‫های‬‫ناشی‬‫از‬‫خستگی‬‫در‬‫سازه‬‫کشتی‬
‫امواج‬ ‫پراکندگی‬ ‫نمودار‬(wave
scatter diagram)
•‫کشتی‬‫های‬‫تجاری‬‫و‬‫به‬‫طور‬‫کلی‬‫متحرک‬‫های‬‫دریایی‬‫به‬‫منظور‬‫بهره‬‫برداری‬‫در‬‫شرایط‬‫دریایی‬‫مشخص‬‫طراحی‬‫می‬
‫شوند‬.‫نمودار‬‫پراکندگی‬‫امواج‬‫به‬‫منظور‬‫ارزیابی‬‫استحکام‬‫سازه‬‫کشتی‬‫و‬‫همچنین‬‫انجام‬‫تحلیل‬‫های‬‫خستگی‬‫بر‬‫روی‬
‫مورد‬‫استفاده‬‫قرار‬‫میگیرد‬.‫در‬‫این‬‫نمودارها‬‫که‬‫بر‬‫اساس‬‫شرایط‬‫دریایی‬‫رخداده‬‫شده‬‫در‬‫هر‬‫صد‬‫هزار‬‫مشاهده‬‫آورده‬
‫شده‬‫است‬.TZ‫میانگین‬‫پریود‬‫امواج‬‫ثبت‬‫شده‬‫و‬HS‫ارتفاع‬‫ثبت‬‫شده‬‫برای‬‫امواج‬‫می‬‫باشد‬.‫در‬‫پیوست‬‫یک‬‫نمونه‬‫از‬‫این‬
‫دیاگرام‬‫آورده‬‫شده‬‫است‬.‫نمونه‬‫از‬‫این‬‫دیاگرام‬‫ها‬‫برای‬‫دریای‬‫آتلانتیک‬‫شمالی‬‫در‬‫پیوست‬‫قرار‬‫داده‬‫شده‬‫است‬‫و‬‫کامل‬
‫آن‬‫را‬‫می‬‫توان‬‫در‬‫مرجع‬(4)‫مشاهده‬‫کرد‬.
‫های‬ ‫آزمایش‬ ‫و‬ ‫مطالعات‬ ‫بررسی‬
‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫تجربی‬
‫در‬‫سال‬2007‫کشتی‬‫کانتینر‬‫بر‬(MSC-Napoli)‫دچار‬‫شکست‬‫و‬‫آبگرفتگی‬‫شد‬‫که‬‫پس‬‫از‬‫بازرسی‬‫های‬‫انجام‬‫شده‬
‫مشخص‬‫شد‬‫که‬‫شکست‬‫رخ‬‫داده‬‫در‬‫سازه‬‫این‬‫شناور‬‫در‬‫اثر‬‫گسترش‬‫ترک‬‫های‬‫خستگی‬‫ناشی‬‫شده‬‫از‬‫ارتعاشا‬‫ت‬
‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫در‬‫فرکانس‬‫های‬‫بالا‬‫یا‬‫همان‬‫پدیده‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫بوده‬‫است‬
‫گرف‬ ‫صورت‬ ‫تجربی‬ ‫آزمایش‬ ‫بررسی‬‫ته‬
‫موسسه‬ ‫حادثه‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫بعد‬MAIB‫مانند‬ ‫بندی‬ ‫رده‬ ‫موسسات‬ ‫وهمچنین‬ ‫فعال‬ ‫کارخانجات‬ ‫و‬ ‫دریایی‬ ‫صنایع‬ ‫به‬
BV,DNV‫را‬ ‫آن‬ ‫آثار‬ ‫و‬ ‫پدیده‬ ‫این‬ ‫بیشتر‬ ‫مطالعه‬ ‫منظور‬ ‫به‬ ‫تحقیق‬ ‫های‬ ‫طرح‬ ‫ایجاد‬ ‫پیشنهاد‬‫داد‬
‫در‬‫یک‬‫مدلسازی‬‫انجام‬‫شده‬‫که‬‫در‬‫طی‬‫آن‬‫یک‬‫کانتنر‬‫بر‬‫به‬‫طول‬350‫متر‬‫در‬‫مقیاس‬‫آزمایشگاهی‬‫مدلسازی‬‫شد‬‫و‬‫در‬
‫شرایط‬‫دریایی‬‫مختلف‬‫مورد‬‫بررسی‬‫قرار‬‫گرفت‬.‫در‬‫این‬‫تحقیق‬‫از‬‫گیج‬‫های‬‫اندازه‬‫گیری‬‫فشار‬‫بالا‬‫که‬‫در‬‫س‬،‫ینه‬،‫پاشنه‬
‫کف‬‫و‬‫عرشه‬‫شناور‬‫تعبیه‬‫شده‬‫بود‬‫به‬‫منظور‬‫اندازه‬‫گیری‬‫بارگزاری‬‫دینامیکی‬‫ناشی‬‫از‬‫حرکت‬‫در‬‫شرایط‬‫در‬‫یایی‬‫ایجاد‬
‫شده‬‫در‬‫آزمایشگاه‬‫مورد‬‫استفاده‬‫قرار‬‫گرفت‬.‫امواج‬‫تولید‬‫شده‬‫در‬‫مقیاس‬‫آزمایشگاهی‬‫نیز‬‫براساس‬‫نمودار‬‫پ‬‫راکندگی‬
‫موج‬‫و‬‫در‬‫محدوده‬‫جغرافیایی‬‫یک‬‫پیمایش‬‫دریایی‬‫از‬‫شرق‬‫آسیا‬‫به‬‫اروپا‬‫انتخاب‬‫شد‬.‫همچنین‬‫مدل‬‫آزمایشگاهی‬‫به‬
‫صورت‬‫انعطاف‬‫پذیر‬‫ساخته‬‫شد‬‫تا‬‫بتوان‬‫تنش‬‫های‬‫پیچشی‬‫و‬‫گشتاور‬‫خمشی‬‫ایجاد‬‫شده‬‫در‬‫طول‬‫مدل‬‫را‬‫اند‬‫ازه‬‫گیری‬
‫کرده‬‫و‬‫تاثیر‬‫اثر‬‫شلاقی‬‫را‬‫بر‬‫روی‬‫آن‬‫مطالعه‬‫نمود‬.
‫انجام‬ ‫آزمایش‬
‫مدل‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬
‫بر‬ ‫کانتینر‬
‫صورت‬ ‫تجربی‬ ‫آزمایش‬ ‫بررسی‬
‫گرفته‬
‫اثر‬‫دمپینگ‬‫بر‬‫روی‬‫این‬‫مدل‬‫بسیار‬‫کم‬‫در‬‫ن‬‫ظر‬
‫گرفته‬‫شد‬‫چرا‬‫که‬‫به‬‫طور‬‫کلی‬‫کشتی‬‫های‬
‫کانتینر‬‫بر‬‫بخاطر‬‫استفاده‬‫از‬‫مهار‬‫برای‬‫ک‬‫انتینر‬
‫ها‬‫از‬‫لحظ‬‫ساختاری‬‫دارای‬‫دمپینگ‬‫بالا‬‫بوده‬‫و‬
‫احتمال‬‫وقوع‬‫پدیده‬‫تشدید‬‫در‬‫آن‬‫ها‬‫در‬‫مقایس‬‫ه‬
‫با‬‫تانکر‬‫ها‬‫بسیار‬‫کمتر‬‫می‬‫باشد‬.‫اما‬‫در‬
‫مطالعه‬‫این‬‫شناورها‬‫در‬‫مقیاس‬‫واقعی‬‫این‬
‫موضوع‬‫بسیار‬‫حائز‬‫اهمیت‬‫بوده‬‫و‬‫قابل‬‫صر‬‫ف‬
‫نظر‬‫کردن‬‫نیست‬.‫دمپینگ‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫ش‬‫ده‬
‫برای‬‫مدل‬‫در‬‫حدود‬1%‫بوده‬‫در‬‫حالی‬‫که‬‫در‬
‫حالت‬‫واقعی‬‫این‬‫مقدار‬(1.5-2)‫درصد‬‫می‬
‫باشد‬.‫همچنین‬‫عمر‬‫عملیاتی‬‫این‬‫شناور‬‫جهت‬
‫منظور‬‫کردن‬‫در‬‫محاسبات‬‫خستگی‬20‫سال‬‫در‬
‫نظر‬‫گرفته‬‫شد‬‫که‬‫از‬‫این‬‫مدت‬‫زمان‬85%‫آن‬‫را‬
‫در‬‫دریا‬‫سپری‬‫کرده‬‫است‬
‫مدل‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫خستگی‬ ‫ارزیابی‬
‫محاسبات‬‫مربوط‬‫به‬‫خستگی‬‫در‬27‫شرایط‬‫دریایی‬‫مختلف‬‫و‬‫از‬5‫شرایط‬‫دریایی‬‫هم‬‫برای‬‫جهت‬‫شبیه‬‫سازی‬‫دریای‬
‫خشن‬‫و‬‫بارگزاری‬‫های‬‫بزرگاستفاده‬‫شد‬.‫نتایج‬‫حاصله‬‫حاکی‬‫از‬‫افزایش‬‫آسیب‬‫های‬‫ناشی‬‫از‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫به‬‫سمت‬
‫پاشنه‬‫شناور‬‫بوده‬.‫اندازه‬‫گیری‬‫آسیب‬‫های‬‫خستگی‬‫نیز‬‫در‬‫یک‬‫بازه‬‫زمانی‬‫سی‬‫دقیقه‬‫ای‬‫ودر‬‫سه‬‫مقطع‬‫عرض‬‫ی‬‫انجام‬
‫شده‬‫و‬‫نشان‬‫دهنده‬‫ی‬‫این‬‫مطلب‬‫بوده‬‫که‬‫با‬‫افزایش‬‫ارتفاع‬‫موج‬‫طبیعتا‬‫انرژی‬‫آن‬‫این‬‫آسیب‬‫ها‬‫افزایش‬‫یاف‬‫ته‬‫و‬
‫همچنین‬‫پریود‬‫ارتعاشات‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫که‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫را‬‫به‬‫همراه‬‫دارند‬‫نیز‬‫افزایش‬‫پیدا‬‫می‬‫کند‬
WF=Wave frequency
HF=High frequency
‫ناش‬ ‫های‬ ‫فرکانس‬ ‫نسبی‬ ‫مقایسه‬‫ی‬
‫ناشی‬ ‫فرکانس‬ ‫و‬ ‫امواج‬ ‫بارگزاری‬ ‫از‬‫از‬
‫ای‬ ‫ضربه‬ ‫های‬ ‫بارگزاری‬
‫مدل‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫خستگی‬ ‫ارزیابی‬
‫شکل‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ ‫نواحی‬
‫ض‬ ‫بارگزاری‬ ‫بیشترین‬ ‫تحت‬‫ای‬ ‫ربه‬
‫دید‬ ‫آسیب‬ ‫بیشترین‬ ‫و‬ ‫بوده‬‫گی‬
‫دارند‬ ‫را‬
‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫خستگی‬ ‫ارزیابی‬‫مدل‬
‫نتایج‬‫آزمایش‬‫انجام‬‫شده‬‫روی‬
‫مدل‬‫به‬‫منظور‬‫محاسبه‬‫گشتا‬‫ور‬
‫خمشی‬‫همراه‬‫با‬‫تنش‬‫های‬
‫شلاقی‬‫و‬‫بدون‬‫تنش‬‫های‬
‫شلاقی‬‫می‬‫باشد‬.‫این‬‫اندازه‬
‫گیری‬‫برای‬‫شرایط‬‫دریایی‬‫با‬
‫ارتفاع‬‫موج‬9.5‫متر‬‫که‬‫در‬
‫مقیاس‬‫مدل‬‫انجام‬‫شده‬‫است‬
‫مقایسه‬‫گشتاور‬‫خمشی‬‫ایجاد‬
‫شده‬‫در‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫همراه‬‫و‬
‫بدون‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫نشان‬
‫دهنده‬‫آن‬‫است‬‫که‬‫اثر‬‫تنش‬‫های‬
‫شلاقی‬‫در‬‫این‬‫گشتاور‬‫بسیا‬‫ر‬
‫حائز‬‫اهمیت‬‫بوده‬‫و‬‫می‬‫بایست‬
‫در‬‫فرآیند‬‫طراحی‬‫در‬‫نظر‬‫گرفت‬‫ه‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬
•‫در‬‫این‬‫گزارش‬‫به‬‫معرفی‬‫و‬‫بررسی‬‫پدیده‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫که‬‫عموما‬‫در‬‫اثر‬‫بارگزاری‬‫های‬‫ضربه‬‫ای‬‫بزرگ‬‫ایجاد‬‫می‬
‫شوند‬‫پرداخته‬‫شد‬‫و‬‫روند‬‫آیین‬‫نامه‬‫ای‬‫محاسبه‬‫این‬‫تنش‬‫ها‬‫آورده‬‫شد‬.‫سپس‬‫به‬‫بررسی‬‫آزمایش‬‫تجربی‬‫ان‬‫جام‬‫شده‬‫بر‬
‫روی‬‫یک‬‫مدل‬‫از‬‫کانتینر‬‫بر‬‫با‬‫ظرفیت‬13000TEU‫پرداخته‬‫شد‬‫و‬‫نتایج‬‫نموداری‬‫حاصل‬‫جهت‬‫تحلیل‬‫خستگی‬‫که‬‫در‬‫ای‬‫ن‬
‫آزمایش‬‫بدست‬‫آمده‬‫بود‬‫ارائه‬‫گردید‬.‫تفسیر‬‫نهایی‬‫این‬‫نتایج‬‫و‬‫داده‬‫های‬‫عددی‬‫را‬‫می‬‫توان‬‫به‬‫صورت‬‫زیر‬‫ب‬‫یان‬‫نمود‬:
‫طبق‬‫اندازه‬‫گیری‬‫های‬‫انجام‬‫شده‬‫مجموع‬‫آسیب‬‫های‬‫ناشی‬‫از‬‫خستگی‬(‫همراه‬‫با‬‫تنشهای‬‫شلاقی‬)‫در‬‫شرایط‬
‫دریایی‬28-32‫کاهش‬‫چشمگیری‬‫نسبت‬‫به‬‫بازه‬1-10‫دارد‬
‫مقایسه‬‫گشتاور‬‫خمشی‬‫ایجاد‬‫شده‬‫در‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫همراه‬‫و‬‫بدون‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫نشان‬‫دهنده‬‫آن‬‫است‬‫که‬‫اثر‬
‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫در‬‫این‬‫گشتاور‬‫بسیار‬‫حائز‬‫اهمیت‬‫بوده‬‫و‬‫می‬‫بایست‬‫در‬‫فرآیند‬‫طراحی‬‫در‬‫نظر‬‫گرفت‬‫ه‬‫شود‬
‫اثر‬‫دمپینگ‬‫در‬‫ارتعاشات‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫در‬‫مدل‬‫آزمایشگاهی‬‫بسیار‬‫ناچیز‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫شد‬‫اما‬‫مطالع‬‫ه‬‫این‬‫پدیده‬
‫در‬‫مقیاس‬‫واقی‬‫لازم‬‫به‬‫در‬‫نظر‬‫گرفتن‬‫اثر‬‫دمپینگ‬‫می‬‫باشد‬
‫منابع‬
• [1] Storhaug, G., Derbanne, Q., Choi, B.K., Moan, T. and Hermundstad, O.A., 2011, January. Effect of
whipping on fatigue and extreme loading of a 13000TEU container vessel in bow quartering seas based on
model tests. In ASME 2011 30th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (pp.
293-302). American Society of Mechanical Engineers.
• [2] Kapsenberg, G.K., van’t Veer, A.P., Hackett, J.P. and Levadou, M.M.D., 2002, July. Whipping loads
due to aft body slamming. In 24th Symposium on Naval Hydrodynamics, Fukuoka (Japan) (pp. 25-39).
• [3] Fricke, W. and Paetzold, H., 2014. Effect of whipping stresses on the fatigue damage of ship
structures. Welding in the World, 58(2), pp.261-268.
• [4] Veritas, N., 2000. Environmental conditions and environmental loads. Det Norske Veritas.
• [5] Malenica, S. and Tuitman, J.T., 2008. 3DFEM-3DBEM model for springing and whipping analysis of
ships. London UK: The royal institution of naval architects.

More Related Content

Featured

Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)contently
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024Albert Qian
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsKurio // The Social Media Age(ncy)
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Search Engine Journal
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summarySpeakerHub
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Tessa Mero
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentLily Ray
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best PracticesVit Horky
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementMindGenius
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...RachelPearson36
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Applitools
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at WorkGetSmarter
 
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...DevGAMM Conference
 
Barbie - Brand Strategy Presentation
Barbie - Brand Strategy PresentationBarbie - Brand Strategy Presentation
Barbie - Brand Strategy PresentationErica Santiago
 
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them well
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them wellGood Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them well
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them wellSaba Software
 

Featured (20)

Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work
 
ChatGPT webinar slides
ChatGPT webinar slidesChatGPT webinar slides
ChatGPT webinar slides
 
More than Just Lines on a Map: Best Practices for U.S Bike Routes
More than Just Lines on a Map: Best Practices for U.S Bike RoutesMore than Just Lines on a Map: Best Practices for U.S Bike Routes
More than Just Lines on a Map: Best Practices for U.S Bike Routes
 
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...
 
Barbie - Brand Strategy Presentation
Barbie - Brand Strategy PresentationBarbie - Brand Strategy Presentation
Barbie - Brand Strategy Presentation
 
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them well
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them wellGood Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them well
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them well
 

whipping stress in the ship structure

  • 1. ‫کشتی‬ ‫سازه‬ ‫در‬ ‫شلاقی‬ ‫تنشهای‬ ‫بررسی‬
  • 2. ‫س‬ ‫در‬ ‫شلاقی‬ ‫های‬ ‫تنش‬ ‫پدیده‬ ‫بررسی‬‫ازه‬ ‫کشتی‬ ‫شلاقی‬ ‫های‬ ‫تنش‬ ‫و‬ ‫زنی‬ ‫شلاق‬ ‫پدیده‬ ‫بررسی‬ ‫پدیده‬ ‫این‬ ‫ای‬ ‫نامه‬ ‫آیین‬ ‫بررسی‬ ‫موضوع‬ ‫تاریخچه‬ ‫بررسی‬ ‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫تجربی‬ ‫آزمایش‬ ‫بررسی‬ ‫مطالب‬ ‫فهرست‬
  • 3. ‫ش‬ ‫های‬ ‫وتنش‬ ‫زنی‬ ‫شلاق‬ ‫پدیده‬ ‫بررسی‬‫لاقی‬ ‫در‬‫دریاهای‬‫خشن‬(ROUGH SEA)‫سینه‬‫و‬‫پاشنه‬‫کشتی‬‫طی‬‫یک‬‫بازه‬‫ی‬‫زمانی‬‫کوتاه‬‫در‬‫آب‬‫فرو‬‫رفته‬‫و‬‫پ‬‫س‬‫از‬ ‫خروج‬‫با‬‫شدت‬‫بسیار‬‫بالا‬‫به‬‫سطح‬‫آب‬‫برخورد‬‫میکند‬(Slamming).‫کشتی‬‫ها‬‫با‬‫توجه‬‫به‬‫شراط‬‫دریایی‬‫و‬ ‫همچنین‬‫شرایط‬‫عملیاتی‬‫وبارگیری‬‫ممکن‬‫است‬‫تحت‬‫حرکات‬‫پرشتاب‬‫دینامیکی‬‫قرار‬‫بگیرند‬‫که‬‫این‬‫موضوع‬ ‫سبب‬‫ایجاد‬‫نیروهای‬‫متغییر‬‫سریع‬‫هیدرودینامیکی‬‫می‬‫شود‬. ‫بارگزاری‬‫ضربه‬‫ای‬‫که‬‫در‬‫کف‬‫شناور‬‫صورت‬‫میگیرد‬‫سبب‬‫ایجاد‬‫ارتعاشات‬‫در‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫با‬‫فرک‬‫انسی‬‫بسیار‬ ‫بزرگتر‬‫از‬‫فرکانس‬‫های‬‫طبیعی‬‫آن‬‫می‬‫شود‬‫که‬‫به‬‫این‬‫پدیده‬‫شلاق‬‫زنی‬(whipping)‫و‬‫به‬‫تنش‬‫های‬‫به‬‫وجود‬ ‫آمده‬‫از‬‫آن‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬(whipping stress)‫گفته‬‫می‬‫شود‬‫و‬‫پریود‬‫آن‬‫در‬‫بازه‬2-0.5‫ثانیه‬‫است‬. ‫در‬ ‫شلاقی‬ ‫های‬ ‫تنش‬ ‫اسلمینگ‬ ‫طول‬
  • 4. ‫ه‬ ‫وتنش‬ ‫زنی‬ ‫شلاق‬ ‫پدیده‬ ‫بررسی‬‫ای‬ ‫شلاقی‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫آمده‬ ‫وجود‬ ‫به‬ ‫ارتعاش‬ ‫در‬ ‫ای‬ ‫ضربه‬ ‫بارگزاری‬ ‫اسلمینگ‬
  • 5. ‫های‬ ‫وتنش‬ ‫زنی‬ ‫شلاق‬ ‫پدیده‬ ‫بررسی‬ ‫شلاقی‬ ‫تنش‬‫های‬‫ارتعاشی‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫یاهمان‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫باعث‬‫ایجاد‬‫فرکانس‬‫هایی‬‫بالاتر‬‫فرکانس‬‫ها‬‫ی‬‫ارتعاشات‬ ‫ایجاد‬‫شده‬‫تحت‬‫اثر‬‫امواج‬‫و‬‫فرکانس‬‫های‬‫طبیعی‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫میشوند‬.‫این‬‫تنش‬‫های‬‫همچنین‬‫موجب‬‫افز‬‫ایش‬ ‫گشتاور‬‫خمشی‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫در‬‫طول‬‫سازه‬‫کشتی‬‫می‬‫شوند‬‫که‬‫این‬‫امر‬‫سبب‬‫افزایش‬‫آسیب‬‫های‬‫ناشی‬‫از‬ ‫خستگی‬‫می‬‫شود‬. ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫های‬ ‫ترک‬ ‫آمده‬ ‫بوجود‬ ‫خستگی‬ ‫ب‬ ‫شناور‬ ‫یک‬ ‫سازه‬ ‫در‬‫ا‬ ‫عملیاتی‬ ‫عمر‬2-5 ‫سال‬
  • 6. ‫پدیده‬ ‫ای‬ ‫نامه‬ ‫آیین‬ ‫بررسی‬ ‫شالقی‬ ‫های‬ ‫تنش‬ ‫آیین‬‫نامه‬ABS‫یک‬‫روش‬‫تحت‬‫عنوان‬"‫راهنما‬‫جهت‬‫ارزیابی‬‫استحکام‬‫و‬‫بارهای‬‫اسلمینگ‬"‫به‬‫منظور‬‫ارزیابی‬ ‫استحکام‬‫سازه‬‫تحت‬‫بار‬‫گزاری‬‫های‬‫ضربه‬‫ای‬‫که‬‫در‬‫قبل‬‫به‬‫آن‬‫اشاره‬‫شد‬‫فراهم‬‫آورده‬‫است‬‫که‬‫در‬‫روندنما‬‫ی‬‫زیر‬ ‫نشان‬‫داده‬‫شده‬‫است‬.‫درواقع‬‫این‬‫مسیر‬‫به‬‫منظور‬‫بررسی‬‫پاسخ‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫تحت‬‫بارهای‬‫گفته‬‫شده‬‫و‬‫به‬‫طور‬ ‫مشخص‬‫اثر‬‫شلاقی‬‫در‬‫سازه‬‫کشتی‬‫در‬‫نظرگرفته‬‫شده‬‫است‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫نمای‬ ‫روند‬ ‫سازه‬ ‫استحکام‬ ‫ارزیابی‬ ‫های‬ ‫تنش‬ ‫تحت‬ ‫کشتی‬ ‫شلاقی‬
  • 7. ‫های‬ ‫تنش‬ ‫پدیده‬ ‫ای‬ ‫نامه‬ ‫آیین‬ ‫بررسی‬ ‫شالقی‬ ‫طی‬ ‫زیر‬ ‫مراحل‬ ‫است‬ ‫لازم‬ ‫شلاقی‬ ‫اثر‬ ‫ارزیابی‬ ‫جهت‬ ‫کلی‬ ‫حالت‬ ‫در‬‫شوند‬ .1‫محاسبه‬‫بارهای‬،‫بحرانی‬‫سرعت‬،‫حرکت‬‫تعریف‬‫عملیاتی‬‫کشتی‬‫و‬ ‫استحکام‬‫طولی‬‫کشتی‬ .2‫انتخاب‬‫شرایط‬‫دریایی‬‫به‬‫وسیله‬‫نمودارهای‬‫مربوط‬‫به‬‫ارتفاع‬‫و‬ ‫طیف‬‫امواج‬‫آورده‬‫شده‬‫در‬‫پیوست‬‫و‬‫موجود‬‫در‬‫منبع‬(4) .3‫تحلیل‬‫دریامانی‬‫کشتی‬‫در‬‫شرایط‬‫دریایی‬‫انتخاب‬‫شده‬ .4‫محاسبه‬‫بارگزاری‬‫ضربه‬‫ای‬‫ناشی‬‫از‬‫اسلمینگ‬ .5‫محاسبه‬‫گشتاور‬‫خمشی‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫تحت‬‫این‬‫بارگزاری‬ .6‫محاسبه‬‫مجموع‬‫گشتاورهای‬‫خمشی‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬ .7‫ارزیابی‬‫استحکام‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬ .8‫ارزیابی‬‫آسیب‬‫های‬‫ناشی‬‫از‬‫خستگی‬‫تحت‬‫اثر‬‫تنش‬‫های‬‫شالقی‬ .9‫محاسبه‬‫مجموع‬‫آسیب‬‫های‬‫ناشی‬‫از‬‫خستگی‬‫در‬‫سازه‬‫کشتی‬
  • 8. ‫امواج‬ ‫پراکندگی‬ ‫نمودار‬(wave scatter diagram) •‫کشتی‬‫های‬‫تجاری‬‫و‬‫به‬‫طور‬‫کلی‬‫متحرک‬‫های‬‫دریایی‬‫به‬‫منظور‬‫بهره‬‫برداری‬‫در‬‫شرایط‬‫دریایی‬‫مشخص‬‫طراحی‬‫می‬ ‫شوند‬.‫نمودار‬‫پراکندگی‬‫امواج‬‫به‬‫منظور‬‫ارزیابی‬‫استحکام‬‫سازه‬‫کشتی‬‫و‬‫همچنین‬‫انجام‬‫تحلیل‬‫های‬‫خستگی‬‫بر‬‫روی‬ ‫مورد‬‫استفاده‬‫قرار‬‫میگیرد‬.‫در‬‫این‬‫نمودارها‬‫که‬‫بر‬‫اساس‬‫شرایط‬‫دریایی‬‫رخداده‬‫شده‬‫در‬‫هر‬‫صد‬‫هزار‬‫مشاهده‬‫آورده‬ ‫شده‬‫است‬.TZ‫میانگین‬‫پریود‬‫امواج‬‫ثبت‬‫شده‬‫و‬HS‫ارتفاع‬‫ثبت‬‫شده‬‫برای‬‫امواج‬‫می‬‫باشد‬.‫در‬‫پیوست‬‫یک‬‫نمونه‬‫از‬‫این‬ ‫دیاگرام‬‫آورده‬‫شده‬‫است‬.‫نمونه‬‫از‬‫این‬‫دیاگرام‬‫ها‬‫برای‬‫دریای‬‫آتلانتیک‬‫شمالی‬‫در‬‫پیوست‬‫قرار‬‫داده‬‫شده‬‫است‬‫و‬‫کامل‬ ‫آن‬‫را‬‫می‬‫توان‬‫در‬‫مرجع‬(4)‫مشاهده‬‫کرد‬.
  • 9. ‫های‬ ‫آزمایش‬ ‫و‬ ‫مطالعات‬ ‫بررسی‬ ‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫تجربی‬ ‫در‬‫سال‬2007‫کشتی‬‫کانتینر‬‫بر‬(MSC-Napoli)‫دچار‬‫شکست‬‫و‬‫آبگرفتگی‬‫شد‬‫که‬‫پس‬‫از‬‫بازرسی‬‫های‬‫انجام‬‫شده‬ ‫مشخص‬‫شد‬‫که‬‫شکست‬‫رخ‬‫داده‬‫در‬‫سازه‬‫این‬‫شناور‬‫در‬‫اثر‬‫گسترش‬‫ترک‬‫های‬‫خستگی‬‫ناشی‬‫شده‬‫از‬‫ارتعاشا‬‫ت‬ ‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫در‬‫فرکانس‬‫های‬‫بالا‬‫یا‬‫همان‬‫پدیده‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫بوده‬‫است‬
  • 10. ‫گرف‬ ‫صورت‬ ‫تجربی‬ ‫آزمایش‬ ‫بررسی‬‫ته‬ ‫موسسه‬ ‫حادثه‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫بعد‬MAIB‫مانند‬ ‫بندی‬ ‫رده‬ ‫موسسات‬ ‫وهمچنین‬ ‫فعال‬ ‫کارخانجات‬ ‫و‬ ‫دریایی‬ ‫صنایع‬ ‫به‬ BV,DNV‫را‬ ‫آن‬ ‫آثار‬ ‫و‬ ‫پدیده‬ ‫این‬ ‫بیشتر‬ ‫مطالعه‬ ‫منظور‬ ‫به‬ ‫تحقیق‬ ‫های‬ ‫طرح‬ ‫ایجاد‬ ‫پیشنهاد‬‫داد‬ ‫در‬‫یک‬‫مدلسازی‬‫انجام‬‫شده‬‫که‬‫در‬‫طی‬‫آن‬‫یک‬‫کانتنر‬‫بر‬‫به‬‫طول‬350‫متر‬‫در‬‫مقیاس‬‫آزمایشگاهی‬‫مدلسازی‬‫شد‬‫و‬‫در‬ ‫شرایط‬‫دریایی‬‫مختلف‬‫مورد‬‫بررسی‬‫قرار‬‫گرفت‬.‫در‬‫این‬‫تحقیق‬‫از‬‫گیج‬‫های‬‫اندازه‬‫گیری‬‫فشار‬‫بالا‬‫که‬‫در‬‫س‬،‫ینه‬،‫پاشنه‬ ‫کف‬‫و‬‫عرشه‬‫شناور‬‫تعبیه‬‫شده‬‫بود‬‫به‬‫منظور‬‫اندازه‬‫گیری‬‫بارگزاری‬‫دینامیکی‬‫ناشی‬‫از‬‫حرکت‬‫در‬‫شرایط‬‫در‬‫یایی‬‫ایجاد‬ ‫شده‬‫در‬‫آزمایشگاه‬‫مورد‬‫استفاده‬‫قرار‬‫گرفت‬.‫امواج‬‫تولید‬‫شده‬‫در‬‫مقیاس‬‫آزمایشگاهی‬‫نیز‬‫براساس‬‫نمودار‬‫پ‬‫راکندگی‬ ‫موج‬‫و‬‫در‬‫محدوده‬‫جغرافیایی‬‫یک‬‫پیمایش‬‫دریایی‬‫از‬‫شرق‬‫آسیا‬‫به‬‫اروپا‬‫انتخاب‬‫شد‬.‫همچنین‬‫مدل‬‫آزمایشگاهی‬‫به‬ ‫صورت‬‫انعطاف‬‫پذیر‬‫ساخته‬‫شد‬‫تا‬‫بتوان‬‫تنش‬‫های‬‫پیچشی‬‫و‬‫گشتاور‬‫خمشی‬‫ایجاد‬‫شده‬‫در‬‫طول‬‫مدل‬‫را‬‫اند‬‫ازه‬‫گیری‬ ‫کرده‬‫و‬‫تاثیر‬‫اثر‬‫شلاقی‬‫را‬‫بر‬‫روی‬‫آن‬‫مطالعه‬‫نمود‬. ‫انجام‬ ‫آزمایش‬ ‫مدل‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫بر‬ ‫کانتینر‬
  • 11. ‫صورت‬ ‫تجربی‬ ‫آزمایش‬ ‫بررسی‬ ‫گرفته‬ ‫اثر‬‫دمپینگ‬‫بر‬‫روی‬‫این‬‫مدل‬‫بسیار‬‫کم‬‫در‬‫ن‬‫ظر‬ ‫گرفته‬‫شد‬‫چرا‬‫که‬‫به‬‫طور‬‫کلی‬‫کشتی‬‫های‬ ‫کانتینر‬‫بر‬‫بخاطر‬‫استفاده‬‫از‬‫مهار‬‫برای‬‫ک‬‫انتینر‬ ‫ها‬‫از‬‫لحظ‬‫ساختاری‬‫دارای‬‫دمپینگ‬‫بالا‬‫بوده‬‫و‬ ‫احتمال‬‫وقوع‬‫پدیده‬‫تشدید‬‫در‬‫آن‬‫ها‬‫در‬‫مقایس‬‫ه‬ ‫با‬‫تانکر‬‫ها‬‫بسیار‬‫کمتر‬‫می‬‫باشد‬.‫اما‬‫در‬ ‫مطالعه‬‫این‬‫شناورها‬‫در‬‫مقیاس‬‫واقعی‬‫این‬ ‫موضوع‬‫بسیار‬‫حائز‬‫اهمیت‬‫بوده‬‫و‬‫قابل‬‫صر‬‫ف‬ ‫نظر‬‫کردن‬‫نیست‬.‫دمپینگ‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫ش‬‫ده‬ ‫برای‬‫مدل‬‫در‬‫حدود‬1%‫بوده‬‫در‬‫حالی‬‫که‬‫در‬ ‫حالت‬‫واقعی‬‫این‬‫مقدار‬(1.5-2)‫درصد‬‫می‬ ‫باشد‬.‫همچنین‬‫عمر‬‫عملیاتی‬‫این‬‫شناور‬‫جهت‬ ‫منظور‬‫کردن‬‫در‬‫محاسبات‬‫خستگی‬20‫سال‬‫در‬ ‫نظر‬‫گرفته‬‫شد‬‫که‬‫از‬‫این‬‫مدت‬‫زمان‬85%‫آن‬‫را‬ ‫در‬‫دریا‬‫سپری‬‫کرده‬‫است‬
  • 12. ‫مدل‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫خستگی‬ ‫ارزیابی‬ ‫محاسبات‬‫مربوط‬‫به‬‫خستگی‬‫در‬27‫شرایط‬‫دریایی‬‫مختلف‬‫و‬‫از‬5‫شرایط‬‫دریایی‬‫هم‬‫برای‬‫جهت‬‫شبیه‬‫سازی‬‫دریای‬ ‫خشن‬‫و‬‫بارگزاری‬‫های‬‫بزرگاستفاده‬‫شد‬.‫نتایج‬‫حاصله‬‫حاکی‬‫از‬‫افزایش‬‫آسیب‬‫های‬‫ناشی‬‫از‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫به‬‫سمت‬ ‫پاشنه‬‫شناور‬‫بوده‬.‫اندازه‬‫گیری‬‫آسیب‬‫های‬‫خستگی‬‫نیز‬‫در‬‫یک‬‫بازه‬‫زمانی‬‫سی‬‫دقیقه‬‫ای‬‫ودر‬‫سه‬‫مقطع‬‫عرض‬‫ی‬‫انجام‬ ‫شده‬‫و‬‫نشان‬‫دهنده‬‫ی‬‫این‬‫مطلب‬‫بوده‬‫که‬‫با‬‫افزایش‬‫ارتفاع‬‫موج‬‫طبیعتا‬‫انرژی‬‫آن‬‫این‬‫آسیب‬‫ها‬‫افزایش‬‫یاف‬‫ته‬‫و‬ ‫همچنین‬‫پریود‬‫ارتعاشات‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫که‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫را‬‫به‬‫همراه‬‫دارند‬‫نیز‬‫افزایش‬‫پیدا‬‫می‬‫کند‬ WF=Wave frequency HF=High frequency ‫ناش‬ ‫های‬ ‫فرکانس‬ ‫نسبی‬ ‫مقایسه‬‫ی‬ ‫ناشی‬ ‫فرکانس‬ ‫و‬ ‫امواج‬ ‫بارگزاری‬ ‫از‬‫از‬ ‫ای‬ ‫ضربه‬ ‫های‬ ‫بارگزاری‬
  • 13. ‫مدل‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫خستگی‬ ‫ارزیابی‬ ‫شکل‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ ‫نواحی‬ ‫ض‬ ‫بارگزاری‬ ‫بیشترین‬ ‫تحت‬‫ای‬ ‫ربه‬ ‫دید‬ ‫آسیب‬ ‫بیشترین‬ ‫و‬ ‫بوده‬‫گی‬ ‫دارند‬ ‫را‬
  • 14. ‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫خستگی‬ ‫ارزیابی‬‫مدل‬ ‫نتایج‬‫آزمایش‬‫انجام‬‫شده‬‫روی‬ ‫مدل‬‫به‬‫منظور‬‫محاسبه‬‫گشتا‬‫ور‬ ‫خمشی‬‫همراه‬‫با‬‫تنش‬‫های‬ ‫شلاقی‬‫و‬‫بدون‬‫تنش‬‫های‬ ‫شلاقی‬‫می‬‫باشد‬.‫این‬‫اندازه‬ ‫گیری‬‫برای‬‫شرایط‬‫دریایی‬‫با‬ ‫ارتفاع‬‫موج‬9.5‫متر‬‫که‬‫در‬ ‫مقیاس‬‫مدل‬‫انجام‬‫شده‬‫است‬ ‫مقایسه‬‫گشتاور‬‫خمشی‬‫ایجاد‬ ‫شده‬‫در‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫همراه‬‫و‬ ‫بدون‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫نشان‬ ‫دهنده‬‫آن‬‫است‬‫که‬‫اثر‬‫تنش‬‫های‬ ‫شلاقی‬‫در‬‫این‬‫گشتاور‬‫بسیا‬‫ر‬ ‫حائز‬‫اهمیت‬‫بوده‬‫و‬‫می‬‫بایست‬ ‫در‬‫فرآیند‬‫طراحی‬‫در‬‫نظر‬‫گرفت‬‫ه‬
  • 15. ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ •‫در‬‫این‬‫گزارش‬‫به‬‫معرفی‬‫و‬‫بررسی‬‫پدیده‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫که‬‫عموما‬‫در‬‫اثر‬‫بارگزاری‬‫های‬‫ضربه‬‫ای‬‫بزرگ‬‫ایجاد‬‫می‬ ‫شوند‬‫پرداخته‬‫شد‬‫و‬‫روند‬‫آیین‬‫نامه‬‫ای‬‫محاسبه‬‫این‬‫تنش‬‫ها‬‫آورده‬‫شد‬.‫سپس‬‫به‬‫بررسی‬‫آزمایش‬‫تجربی‬‫ان‬‫جام‬‫شده‬‫بر‬ ‫روی‬‫یک‬‫مدل‬‫از‬‫کانتینر‬‫بر‬‫با‬‫ظرفیت‬13000TEU‫پرداخته‬‫شد‬‫و‬‫نتایج‬‫نموداری‬‫حاصل‬‫جهت‬‫تحلیل‬‫خستگی‬‫که‬‫در‬‫ای‬‫ن‬ ‫آزمایش‬‫بدست‬‫آمده‬‫بود‬‫ارائه‬‫گردید‬.‫تفسیر‬‫نهایی‬‫این‬‫نتایج‬‫و‬‫داده‬‫های‬‫عددی‬‫را‬‫می‬‫توان‬‫به‬‫صورت‬‫زیر‬‫ب‬‫یان‬‫نمود‬: ‫طبق‬‫اندازه‬‫گیری‬‫های‬‫انجام‬‫شده‬‫مجموع‬‫آسیب‬‫های‬‫ناشی‬‫از‬‫خستگی‬(‫همراه‬‫با‬‫تنشهای‬‫شلاقی‬)‫در‬‫شرایط‬ ‫دریایی‬28-32‫کاهش‬‫چشمگیری‬‫نسبت‬‫به‬‫بازه‬1-10‫دارد‬ ‫مقایسه‬‫گشتاور‬‫خمشی‬‫ایجاد‬‫شده‬‫در‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫همراه‬‫و‬‫بدون‬‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫نشان‬‫دهنده‬‫آن‬‫است‬‫که‬‫اثر‬ ‫تنش‬‫های‬‫شلاقی‬‫در‬‫این‬‫گشتاور‬‫بسیار‬‫حائز‬‫اهمیت‬‫بوده‬‫و‬‫می‬‫بایست‬‫در‬‫فرآیند‬‫طراحی‬‫در‬‫نظر‬‫گرفت‬‫ه‬‫شود‬ ‫اثر‬‫دمپینگ‬‫در‬‫ارتعاشات‬‫شاهتیر‬‫بدنه‬‫در‬‫مدل‬‫آزمایشگاهی‬‫بسیار‬‫ناچیز‬‫در‬‫نظر‬‫گرفته‬‫شد‬‫اما‬‫مطالع‬‫ه‬‫این‬‫پدیده‬ ‫در‬‫مقیاس‬‫واقی‬‫لازم‬‫به‬‫در‬‫نظر‬‫گرفتن‬‫اثر‬‫دمپینگ‬‫می‬‫باشد‬
  • 16. ‫منابع‬ • [1] Storhaug, G., Derbanne, Q., Choi, B.K., Moan, T. and Hermundstad, O.A., 2011, January. Effect of whipping on fatigue and extreme loading of a 13000TEU container vessel in bow quartering seas based on model tests. In ASME 2011 30th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (pp. 293-302). American Society of Mechanical Engineers. • [2] Kapsenberg, G.K., van’t Veer, A.P., Hackett, J.P. and Levadou, M.M.D., 2002, July. Whipping loads due to aft body slamming. In 24th Symposium on Naval Hydrodynamics, Fukuoka (Japan) (pp. 25-39). • [3] Fricke, W. and Paetzold, H., 2014. Effect of whipping stresses on the fatigue damage of ship structures. Welding in the World, 58(2), pp.261-268. • [4] Veritas, N., 2000. Environmental conditions and environmental loads. Det Norske Veritas. • [5] Malenica, S. and Tuitman, J.T., 2008. 3DFEM-3DBEM model for springing and whipping analysis of ships. London UK: The royal institution of naval architects.