اثر شرايط مرزي سطح آزاد و بستر كف روي ضرايب هيدروديناميكي ورق هيو صلب و تركيبي صلب-الاستيك در سكوهاي شناور

Effects of Free Surface or Floor Wall on the Hydrodynamic Coefficients of the Rigid and Combined Rigid–Elastic Heave Plates in Offshore Platforms

ارتعاشات سازه ­هاي شناور تحت نيروهاي محيطي با نصب ورق­ هاي هيو در انتهاي پاييني ستون­هاي آنها مي­تواند كاهش ­يابد. فركانس و نزديكي به مرزها پارامترهاي مهمي هستند كه تاثير آنها روي ضرايب هيدروديناميكي ورق­ ها در اين تحقيق به صورت تجربي بررسي مي­شود. از طرفي تمامي ورق­ هاي هيو كه تا كنون استفاده شده ­اند، كاملا صلب مي­باشند و بر اساس تحقيقات منتشر شده ميرايي و جرم افزوده به طور همزمان با افزايش دامنه، بزرگ مي­شوند. پيش­ بيني مي­شود كه استفاده از يك بخش صلب در مركز و الاستيك در لبه بيروني ديسك، امكان كارايي بهتر ميرايي را در مقايسه با جرم افزوده داشته باشد كه اين خصوصيات ديناميكي موجب پاسخگويي بهتر سازه در شرايط خاص بارگذاري خواهد شد. آزمايش­هاي انجام شده تحت تحريك اجباري هارمونيك در فركانس­ها و عمق ­هاي مختلف در مطالعه كنوني نشان مي­دهد كه افزايش فركانس موجب كاهش ضرايب هيدروديناميكي در نزديك سطح و افزايش ضرايب مربوطه در مجاورت بستر كف مي­شود. از طرفي، فركانس تأثير قابل توجهي روي ضرايب هيدروديناميكي ديسك تركيبي با سهم الاستيك بزرگتر خواهد داشت. ميزان اين تاثير بستگي به نوع مد برانگيخته شده لبه ورق الاستيك دارد.

Instability and vibration of offshore platforms in harsh environmental force can be reduced by installing heave plates underneath of platform columns. Effect of parameters such as excitation Frequency and boundaries are investigated experimentally in this research. On the other hand, regarding to the published papers, both the added mass and damping gradually increase versus vibration amplitude for a rigid heave plate. It is predicted that using a combination of a rigid disk in center and an elastic plate around it can increase the damping. It is generally observed from forced harmonic vibrations that frequency can decrease and increase hydrodynamic coefficients respectively near free surface and floor wall. Furthermore, frequency has considerable effect on the hydrodynamic coefficients of a rigid heave plate with large elastic part around it. This definitely depends on the excited mode shapes of the elastic edge.