بررسي تاثير هيدروالاستيسيته در مدل سازي عددي كوبش

The Effect of Hydroelasticity in Numerical Modeling of Slamming

در تحقيق حاضر پديده كوبش جهت بررسي تاثير هيدروالاستيسيته در حين برخورد به صورت عددي شبيه‌سازي شده است. كوبش با دو ديدگاه سازه صلب و الاستيك (اثر هيدروالاستيسيته) مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به سرعت بالاي برخورد شناور با سطح آب در هنگام وقوع پديده كوبش، اثرات اينرسي و سينماتيكي ورق حين برخورد كاملا مشهود است. با بررسي نتايج ملاحظه شد كه در تحليل كوبش منظور كردن اثر هيدروالاستيسيته به خصوص در سرعت‌هاي بالا موجب كاهش تغييرشكل‌ها و تنش‌هاي محاسبه شده در سازه در مقايسه با تحليل شبه استاتيكي مي‌شود. تاثير هيدروالاستيسيته در مدل سازي كوبش با بررسي شرايط مختلف از جمله مشخصات ورق، زاويه گوه با سطح آب، شرايط مرزي و سرعت برخورد مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه نتايج براي ورق فولادي و آلمينيومي نشان داد كه چگالي ورق و جرم افزوده در تحليل هيدروالاستيك تاثير به سزايي دارند. در نهايت تاثير هيدروالاستيسيته در طراحي يك شناور تندرو نمونه مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده شد اعمال هيدروالاستيسيته در طراحي مستقيم، موجب كاهش ضخامت ورق كف مي شود.

In the present study the slamming problem is simulated by numerical methods for investigating the hydroelastic effect during the slamming process. Slamming with two viewpoints of rigid and elastic structures (hydroelastic effect) had been modeled. Due to high impact speed of slamming, inertial and kinematic effects are quite evident in hydroelastic model. The results showed that considering hydroelastic effect especially in high impact speeds reduces the structural deformations and stresses in comparison with statically analysis. The effect of hydroelasticity is studied as a function of different parameters such as boundary condition, plate properties, wedge dead rise angle and impact velocity. Comparison of results for aluminum and steel plate showed that plate density and added mass has a determinant role in hydroelasticity. Finally hydroelasticity effect investigated for one high speed craft and observed that in direct design hydroelasticity effect reduces the plate thickness.