بهينه سازي المان هاي سازه اي پل اتصالي شناور سه‌بدنه تحت ممان خمشي عرضي حاصل از امواج

Optimization of Trimaran Cross Deck structural elements under the splitting moment of waves

هدف از انجام این مطالعه، كاهش وزن سازه‌‍‍‍‌ی شناور سه بدنه‌ی نظامی با استفاده از بهینهسازی ابعاد المان های سازه ای پل اتصالی آن تحت ممان خمشی عرضی حاصل از امواج به روش اجزای محدود در نرم افزار انسیس است. افزودن بدنه های كناری به بدنه ی اصلی در این شناورها باعث بهبود قابلیت دریامانی و رفتار شناور در امواج می‌گردد. از طرفی با توجه به عدم تقارن فشار وارد شده از سوی امواج به این بدنه ها، طراحی پل اتصالی نیازمند در نظر گرفتن ملاحظات بیشتری می باشد. این موضوع، در تقابل با امواج دارای زاویه‌ی برخورد زیاد قابل توجه است. بنابراین در مقاله ی پیشِ رو، با استفاده از فرضیات بدست آمده برای نیروی حاصل از امواج، بر اساس آیین نامه ی مؤسسه ی رده بندی لویدز، طراحی سازه ی شناور با استفاده از ساده سازی هایی انجام پذیرفت. طراحی سازه ی اولیه ی شناور بر مبنای نیازمندی های ارائه شده از سوی آیین نامه‌ی مورد نظر برای شناورهای سه بدنه صورت گرفت. با تكیه بر تحقیقات انجام شده در این حوزه، سازه ی بدنه ی شناور به شكل ساده شده و با استفاده از المان های هندسی غیر پیچیده شبیه-سازی گردید. قبل از حل مسئله ی اصلی، اطمینان از روش حل، بر مبنای یك مسئله ی نمونه ی معتبر ارائه شده است. همچنین، مشخصات شناور، روند صحه گذاری، جزئیات شبكه بندی و نتایج حل مسئله به تفصیل ارائه گردیده است. تحلیل عددی سازه‌ی شناور منجر به نتایجی گردید كه بر اساس آن می توان المان های سازه ای را به سمت كاهش وزن شناور تغییر داد. بر این اساس، كاهش 3 درصدی وزن سازه ی شناور بر اساس تغییر در ابعاد المان های سازه‌ای پل اتصالی بعنوان یك دستاورد در این مطالعه ارائه می گردد.

The aim of this study is.to decrease naval Trimaran weight by optimizing Crossdeck structural elements under splitting moment in the finite element software. Adding sidehulls to mainlhull improves seakeeping and behavior of vessel in waves. In addition, because of asymmetry pressure acts on vessels, designing of crossdeck, especially under big angle of effect, is very important. So in this article, the loading of waves is obtained according to Lloyd’s register by using some assumption and simplification. The initial structural design of vessel is done based on some requirements provided by Lloyd’s register. Based on the research conducted on this issue, the hulls and elements of Trimaran are simulated with uncomplicated geometry. Before solving the main problem, the present experimental method is validated by comparing with another authentic article. Furthermore, validation process, meshing details and the problem solving results are presented in detail. numerical analysis has shown that structural elements variation could lead to the decrease in the vessel weight. Accordingly, a decrease of 3% in weight based on the change of cross deck structural elements is presented as a result of this study, as an achievement is obtained.