توسعه يك برنامه كامپيوتري جهت تحليل حركات هيو، پيچ و رول

Development of a Computer Program for Analysis of Coupled Heave, Pitch and Roll Motions of Planing Craft in Regular and Irregular Waves

بازار شناورهاي پروازي در طول سال‌هاي اخير رشد فزاينده‌اي داشته است. از اين‌رو، نياز به ابزار طراحي به‌شدت افزايش يافته است. اين موضوع به‌خصوص در حيطه‌ي پيش‌بيني عملكرد درياماني و مانوردهي شناورهاي پروازي ضروري مي‌باشد. اگرچه روش‌هاي عددي براي شناورهاي جابجايي معمولي ابزاري بسيار مفيد هستند، اما هنوز نتوانسته‌اند مواجهه مناسبي با پيچيدگي‌هاي هيدروديناميكي موجود در شناورهاي پروازي داشته باشند. اين مقاله، يك روش ساده براي پيش‌بيني حركات هيو، پيچ و رول شناور پروازي در امواج منظم ارايه خواهد داد. در فرمول‌بندي، يك روش دوبعدي بر اساس تيوري مومنتوم اتخاذ گرديده است. جنبه‌هاي مختلف تيوري جرم افزوده و تيوري 2d+t نيز براي مدل‌سازي ويژگي‌هاي مقاطع شناور استفاده مي‌گردد. جهت اعتبارسنجي، مبناي روش ارايه‌شده موردبررسي قرار خواهد گرفت و از داده‌هاي تجربي موجود در تاريخچه‌ي مسيله استفاده خواهد شد و سپس، نتايج در كليه درجات آزادي مذكور موردبررسي قرار خواهد گرفت. واژه‌هاي كليدي

The market for planing boats has shown steady growth in the recent years and this has caused an increase in the need for designing tools. The need is even more vital for the prediction of seakeeping and maneuverability of planing boats. Although the numerical methods are proved to be useful for the displacement vessels, they seem to be relatively impractical dealing with the complexities of the hydrodynamic behavior of planing boats. In this paper, a simple method for prediction of Heave, Pitch and Roll motions of the vessels in regular waves is presented. In the formulation of the present mathematical model, a 2-dimensional technique using momentum theory is applied. Different aspects of the added mass and 2D+t theories are also implemented for the section-based simulations of the planing vessel. The developed method is analyzed through a set of validation tests while the experimental results of the literature are used in order to validate the obtained results. The results are then evaluated in different degrees of freedom and favorable agreement has been achieved against the experimental data.