تحليل عددي اثرات توزيع فشار هيدروديناميكي بر روي شناور تندرو كامپوزيتي و بهينه‌سازي سازه شناور

Numerical Analysis of Hydrodynamic Pressure Effect on High Speed Composite Vessel and Optimization of Structure

در اين تحقيق توزيع فشار هيدروديناميكي به شكل متغير با زمان براي يك شناور تندرو تحليل شده و با توجه به آن تحليل تنش و جابجايي شناور انجام شده است. توزيع فشار هيدروديناميكي با توجه به سرعت افقي و عمودي شناور براي زاويه خيز كف متفاوت در دو مرحله همسطح شدن و غرق شدن قسمت گوه اي شكل شناور، مطالعه شده و در زمانهاي متوالي از وضعيت متغير شناور، به آن اعمال شده است. در مدلسازي اجزاي محدود، بدنه شناور به چند قسمت با زاويه خيز كف متفاوت تقسيم شده و بارگذاري متناظر ديناميكي اعمال شده است. براي تحليل اثر هر لايه، با استفاده از نرم‌افزار اجزاي محدود آباكوس پوسته كامپوزيتي به‌شكل لايه‌اي مدل شده است. سپس با تغيير ضخامت هسته و بهينه‌سازي سيستم قاب‌بندي شناور ضريب اطمينان شكست افزايش و وزن سازه كاهش يافته است. در پايان نتايج تحليل تنش و كرنش به همراه بيشترين جابجايي در قسمتهاي مختلف شناور بررسي شده و نتايج به‌دست آمده مقايسه و ارزيابي شده است.

In this research, hydrodynamic distribution pressure in continuous times is done and stress and displacement of a high speed vessel are studied. Hydrodynamic distribution pressure is studied for different dead rise angle according to vertical and horizontal vessel velocity at dry chine and wet time steps and is applied to vessel at continues times of vessel variable position. Vessel body is divided to some parts according to different dead rise angles and loading is applied as incremental loading. Shell of composite vessel is modeled using ABAQUES commercial finite element software as layer to study the effect of ever layer in stacking sequences, then change of the core thickness and optimization of vessel structure is studied that causing safety factor is increased and weight is decreased. At the end, results of critical stress and maximum displacement of different parts of vessel is compared and evaluated in initial and optimized vessel.