مقالات صنايع دريايي

اجراي طرح ارتقا سطح ايمني شناورهاي سنتي در ايران توسط سازمان بنادر و كشتيراني درنهايت به جايگزيني لنجهاي فرسوده با شناورهاي بهينه منجر شد. از آنجايي كه لنجهاي چوبي عمدتا به بنادر فرعي تردد مي نمايند و اين بنادر و ساير محل هايي كه اين لنجها در آن مكانها لحام مي شوند، معيارهاي مورد نياز اسكله هاي استاندارد را ندارند لذا شناور بهينه جايگزين مي بايست توانايي تردد و لحام شدن به اين بنادر را مي داشت. از طرفي با توجه به سطح تكنولوژي ساخت شناورسازي هاي داخلي اين شناور بهينه جايگزين، بايستي از قابليت هاي ساخت آساني نيز برخوردار مي بود. بر همين اساس و همچنين به دليل نياز به برخورداري شناور جايگزين از قابليت حمل بارهاي مختلف (ماشين،فله، مايعات و ...)، شناور تيپ لندينگ كرافت كه يكي از انواع مختلف شناورهاي نظامي است و قابليتهاي فوق الذكر را دارد، به عنوان شناور جايگزين انتخاب و شروع به ساخت شد. در اين رهگذر تا كنون در خصوص مسايل طراحي، فني و ساخت اينگونه شناورها مباحث مختلفي به بحث گذاشته شده است.
اخيرا محاسبه ظرفيت ناخالص اين لندينگ كرافتها بدليل مشخصات جانمايي خاص (وجود فضاي خالي بين دو عرشه اصلي و عرشه اسكان خدمه) و همچنين عدم دسترسي از درون فضاي اسكان خدمه و پل فرماندهي به زير عرشه اصلي و موتورخانه با توجه به مفاد و اصول منظور نمودن فضاهاي مشمول در محاسبات تناژ بر اساس كنوانسيون مربوطه، چالش كارشناسي را في ما بين كارشناسان و مراجع مختلف ايجاد نموده است. در اين مقاله به تبيين نحوه محاسبه ظرفيت ناخالص و خالص اين شناورها بر اساس كن وانسيون بين المللي محاسبه ظرفيت، International Convention on Tonnage Measurement of Ships (ITC69) مي پردازيم.

در اين مطالعه توزيع فشار روي يك سازه، در طي روي دادن پديده اسلمينگ، با فرض ثابت ماندن سرعت برخورد، به روش شبيه سازي كامپيوتري محاسبه شده است. جهت مقايسه نتايج حاضر با نتايج موجود، يك گوه دو بعدي با زاويه راس 10 درجه و يك استوانه با سطح مقطع نيمدايره به شعاع 5.5 متر مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت براي بررسي تاثير عوام ل مختلف بر توزيع فشار، پديده اسلمينگ براي دو گوه با زواياي راس 30 و 45 درجه و براي سرعت هاي برخورد مختلف و همچنين براي ورود نامتقارن سازه به آب بررسي شده است.

در اين مقاله پيشرفتهاي علمي در بررسي اثرات جدارهاي هم جهت روي ناپايداري هاي لايه مرزي و گذر جريان آرام به درهم ارايه مي گردد. ساختار و خواص پوست دلفين نيز بررسي مي شود. تاثير پوست دلفين در گسترش جريان آرام آزمايش مي شود. ضمنا تاثير جدارهاي هم جهت در آرام كردن موجهاي تولمان - شليختينگ و در نتيجه كاهش نيروي پسا بررسي مي گردد. هم چنين براي طراحي جدارهاي هم جهت براي جريانهاي آرام روشي ارايه شده است.

آگاهي از وضعيت باد و امواج در دريا، نقش عمده اي بر روي پيشرفت علوم و فناوري دريايي دارد. بطوريكه هرگونه طراحي و ساخت سازه هاي دريايي ايمن و كشتيراني مطمئن و موارد مشابه نياز به شناخت اقليم دريايي (باد و موج) مي باشد. در اين تحقيق با استفاده از اطلاعات هواشناسي و توپوگرافي منطقه و روش SMB، الگوي امواج منطقه دريايي نور در فصول مختلف سال، ارايه گرديد. با توجه به نتايج اين تحقيق در فصل بهار جهت موج غالب، غربي و پس از آن جهت شرقي، حائز اهميت بوده و حداكثر ارتفاع موج 4.6 متر در جهت غربي مي باشد. در فصل تابستان جهت موج غالب، شمالي و بعد از آن جهت غربي داراي اهميت ا ست و حداكثر ارتفاع موج 4.35 متر در جهت شمال مي باشد. در فصل پائيز جهت موج غالب، شمالي و حداكثر ارتفاع موج 3.01 متر در جهت شمال مي باشد. جهت موج غالب در فصل زمستان، غربي و بعد از آن جهت شمالي داراي اهميت است. حداكثر ارتفاع موج به ميزان 5.58 متر در جهت غربي است در ميانگين ساليانه براي گلموج منطقه مورد مطالعه، امواج غربي غالب و بعد از آن امواج شمالي داراي اهميت مي باشند. حداكثر ارتفاع ميانگين ساليانه امواج در جهت غربي به ميزان 4.39 متر و ميزان وقوع امواج آرام بطور ساليانه در منطقه مورد مطالعه 72.86 درصد است. در نهايت به كمك اطلاعات اندازه گيري شده ميداني ژرفاسنجي و مشخصات امواج در سه ايستگاه رستمرود، نور و رويان؛ شكست امواج منطقه تحقيق از نوع آشفته مشخص گرديد.

در اين مقاله، ابتدا رفتارهاي هيدروديناميكي يك نوع شناور تندرو با نام SLICE با استفاده از آزمايش جمع آوري شده و سپس با استفاده از داده هاي موجود، يك شبكه عصبي چندلايه درنظر گرفته شده و آموزشهاي لازم به شبكه داده مي شود. پس از آموزش، رفتار شناور در يك شرايط ديگر و متفاوت، با استفاده از داده هاي لازم و شبكه عصبي آموزش ديده شده تعيين شده و با نتايج حاصل از آزمايش مقايسه ميشود. نتيجه اين است كه خروجي شبكه عصبي، پاسخي بمراتب بهتر نسبت به تعيين رفتار هيدروديناميكي بدست آمده از ميانيابي خواهد داد.

در تحقيق حاضر، شبيه سازي عددي جريان همراه با كاويتاسيون حول هيدروفويل با استفاده از حل معادلات اويلر چند فازي صورت گرفته است. تعداد فازهاي در نظر گرفته شده دو فاز مايع و بخار بوده كه در تبادل جرم با يكديگر قرار دارند. معادلات حاكم شامل معادله بقاي جزء حجمي مخلوط، مومنتوم مخلوط و يك معادله مجزا براي بقاي جزء حجمي مايع مي باشد. ايده جريان همگن تعادلي در حل معادلات اويلر چند فازي مد نظر قرار گرفته و جهت افزايش كارآيي روش در حل جريان كاويتاسيوني، از استراتژي پيش شرطي استفاده شده است. براي نشان دادن صحت و دقت نرم افزار توسعه داده شده ابتدا نتايج حل جريان تراكم ناپذير دوبعدي بدون كاويتاسيون حول هيدروفويل NACA 0012 در زاواياي حمله مختلف ارايه شده و با نتايج قابل دسترس مقايسه و مورد ارزيابي قرار گرفته است. در ادامه، قابليت نرم افزار حاضر در تحليل انواع جريان كاويتاسيوني شامل كاويتاسيون ورقه اي و سوپركاويتاسيون حول هيدروفويل NACA 0012 در شرايط مختلف شامل اعداد كاويتاسيوني و زواياي حمله مختلف نشان داده شده و با نتايج حل بهروش تعقيب مرز مشترك مقايسه شده اند.

ديناميك كشتي در امواج تابع فاكتورهاي مختلفي از جمله سرعت كشتي، سايز كشتي، زاويه برخورد موج و ارتفاع موج است. اين عوامل باعث ايجاد پديده هايي چون خيسي عرشه، خروج پروانه از آب،شتابهاي بالا و اسلمينگ مي شود كه هر كدام نتايج منفي را براي سازه و خدمه و مسافر و بار در پي خواهد داشت. بنابراين رفتار كشتي در امواج دريا و پيش بيني اين حركات در شرايط مختلف از اهميت بالايي برخوردار است. در مرحله طراح كشتي فاكتورهايي در نظر گرفته مي شود كه البته جوابگوي شرايط آرام درياست. كنترل اصلي حركات كشتي به عهده كاپيتان كشتي با در اختيار داشتن سرعت و زاويه هدينگ كشتي مي باشد. در اين مقاله سعي شده تا در مرحله طراحي با تغيير در خطوط بدنه در قسمت بالاي خط آب رفتار دينام يكي شناور بهبود يابد. اين بررسي توسط نرم افزار statek انجام شده و درصد تغييرات دامنه حركات در امواج منظم و نامنظم براي شناورهاي سري 60 استخراج شده است.

در اين مقاله روش محاسباتي مشخصه هاي هيدروديناميكي سيلندر دايره اي دو بعدي متحرك و مغروق در زير سطح آزاد آب ارايه گرديده است. اين روش براي هر فاصله اي ما بين جسم و سطح آزاد در اعداد فرود مختلف كاربرد دارد. بر اساس تئوري گرين و انتخاب پتانسيل مناسب در محدوده داخلي جسم مغروق، معادلات از نوع پتانسيل كل و با وجود شرايط مرزي دريشله به جاي شرايط مرزي نيومن در سيستم مختصات مختلط محاسبه شده است. فشار روي سطح آزاد ثابت و شرايط مرزي روي سطح آزاد به صورت خطي در نظر گرفته شده است و از روش تصوير كردن براي ارضا نمودن آن استفاده شده است. تعيين پتانسيل كل روي بدنه جسم بر اساس قرارگيري دوبله دوبعدي با قدرت ثابت در طول هر المان انجام پذيرفته است. مقايسه نتايج بدست آمده براي سيلندر دايره اي با نتايج تحليلي و عددي، بيانگر دقت بالاي روش ارايه شده است.

در اين مقاله به معرفي شناورهاي هيدروفيل كه يكي از انواع شناورهاي تندرو مي باشند، پرداخته خواهد شد. به علت شكل خاص فويل هاي نصب شده در زير بدنه كه نيروي هيدروديناميكي برآ ايجاد مي نمايد، بدنه اصلي در اين شناورها با افزايش سرعت، از آب خارج شده و شناور متكي بر فويل ها حركت مي كند. از مزاياي ويژه شناورهاي هيدروفويل نياز به قدرت موتور كمتر براي سرعت هاي بالاتر، مصرف سوخت كمتر، افزايش پايداري شناور به علت كاهش سطح مواجه بدنه با آب در نتيجه توليد مقاومت موج سازي كمتر و كاهش اثر امواج دريا، مي باشد. در ادامه، رابطه هاي نيمه تجربي حاكم بر هيدروفيل ها آورده شده است. كه جهت اعتبار سنجي آن، از نرم افزار Fluent در تحليل هيدروفويل NACA 0015 بهره گرفته شده است.

به جهت كاربرد فراوان ورق تقويت شده در صنايع كشتي سازي، بررسي كمانش اين دسته از ورقها از اهميت خاصي برخوردار مي باشند. از آنجايي كه وقوع كمانش محلي ورقه اي در مقايسه با كمانش محلي تقويت كننده ها و كمانش كلي، مطلوب تر مي باشد، لذا در اين تحقيق حداقل سختي لازم براي تقويت كننده ها جهت كنترل كمانش در فاز محلي ورقه اي بررسي شده است. بدين منظور مقايسه اي بين رابطه تحليلي موجود و روش اجزاي محدود انجام شده است. در نهايت تغييرات ضريب كمانشي بر حسب تغييرات در سختي تقويت كننده ها براي يك مورد خاص، مطالعه و مودهاي كمانشي مربوطه استخراج و تحليل شده است.

اين مقاله به آناليز رفتار ورق هاي تقويت شده و تقويت نشده از جنس كامپوزيت، تحت بارگذاري ضربه اي مي پردازد. براي اين منظور با انتخاب المان مناسب و با بهره گيري از نرم افزار ANSYS روش اجزاي محدود براي تحليل انتخاب شده است.
ورق هاي كامپوزيتي به صورت يك لايه و چند لايه به كار مي روند. به منظور مدل سازي و تحليل بارهاي ضربه اي ANSYS از الگوريتم انتگرال زماني نيومارك براي حل معادلات وابسته به زمان سيستم استفاده مي كند. همچنين به منظور كنترل پديده شكست در لايه ها از معيار تساي - وو استفاده شده است. همچنين به منظور مطالعه رفتار ورق در برابر بار ضربه اي شرايط مختلف در چيدمان تقويت كننده ها مورد تحليل قرار گرفته شده است.

صنايع فراساحل جزء صنايع برزگ و استراتژ يك مي باشد و از اين رو پياده كردن يك سيستم اجرايي و مهندسي دقيق و منظم از اولين مرحله طراحي سازه هاي فراساحلي تا نصب و بهره برداري از آنها بسيار حايز اهميت است. در اين مقاله سعي بر آن شده است كليه فرآيندهاي مهندسي كه عبارتند از: مهندسي پايه (Basic)، مهندسي جزئيات (Detail)، مهندسي ساخت (Construction) و مهندسي نصب (Installation) كه با توجه به پيشرفت پروژه و نيازهاي آن به صورت مرحله اي اجرا مي شوند معرفي و بررسي گردد.

لوله هاي زير دريا هنگاميكه در محيط دريا نصب مي گردند تحت تاثير تركيبي از جريانهاي دايمي و Surf، جريانهاي نوساني و جزر و مد قرار مي گيرند. جريان آب دريا و اندر كنش امواج به خصوص در ناحيه Zone با بستر مي تواند باعث شستشو و جابجايي رسوبات، رو و اطراف كانالي كه لوله ها در آن قرار مي گيرند بشود. اين پديده اولا باعث پايين آمدن تدريجي لوله در بسترمي شود كه گسستگي و پارگي به دنبال خواهد داشت. ثانيا باعث جا به جايي تكيه گاههايي كه لوله ها توسط آنها برروي كف قرارمي گيرند مي گردد كه موجب ايجاد تنش هاي اضافي درطول خط لوله مي شود. در اين تحقيق الگوي حركت سيال در اطراف يك خط لوله دريايي تحت اثر همزمان موج و جريان به روش عددي، شبيه سازي گرديده است. موج در نظر گرفته شده موج خطي است كه با جريان يكنواخت تركيب شده است. از نظر هندسي فرض شده كه مقداري آبشستگي در اطراف لوله ايجاد گرديده بطوريكه بستر لوله به شكل يك نيم بيضي درآمده است. معادلات حاكم با استفاده از روش عددي تفاضل محدود (FDM) گسسته گرديده و در نهايت دستگاه معادلات حل گرديده است. مدل تهيه شده قادر است خروجيها را كه شامل خطوط پتانسيل و برداره اي سرعت جريان هستند براي ميدان مورد مطالعه به صورت عددي يا گرافيكي بدهد. اين مقادير در تمامي گره هايي كه ابعاد مش آن با انتخاب كاربر تعيين مي گردند محاسبه مي گردد.

بررسي رفتار هيدروديناميكي شناورهاي پلنينگ بسيار پيچيده بوده و مسايل زيادي در اين زمينه هنوز بصورت لاينحل باقي مانده يا جوابهاي ارايه شده دقت لازم را ندارند. بسياري از نتايج قابل تامل و قابل اتكا در اين مورد همان روابط تجربي است كه در دهه هاي گذشته ارايه شده اند. استفاده از روشهاي عددي ميتواند به بسياري از سوالات پاسخ داده و رفتار هيدروديناميكي اين شناورها را پيش بيني كند. البته در انجام اينگونه مطالعات عددي مشكلات زيادي وجود دارد كه بايد برطرف شوند. در اين مطالعه صفحه پلنينگ توسط تعدادي المان فشاري كه شدت آنها در هر المان ثابت است مدل شده و با استفاده از شرط مرزي سطح آزاد و شرط كاتا، شدت فشار مجهول بدست مي آيد. مطالعات قبلي نشان مي دهد كه هنگاميكه روش توزيع فشار ثابت استفاده مي شود، تعداد باتكها بايد كمتر از 5 يا 6 باشد وگرنه توزيع فشار محاسبه شده شروع به نوسان و حتي واگرايي مي كند. در اين روش اگر ماتريس ضرايب تاثير با دقت بيشتري تعيين شوند، از نوسان توزيع فشار محاسبه شده اجتناب مي شود. بعلاوه در اين روش مي توان بدون بروز هيچ مشكلي از تعداد باتكهاي بيشتري نيز استفاده نمود.

در اين مقاله به بررسي مقاطع مختلف ايرفويل بر خواص آئروديناميكي در نزديكي سطح پرداخته شده است. در اين مقاله براي محاسبه اثر سطح زمين از روش پانل استفاده گرديده است. در مدل سازي ايرفويل از تكين هاي چشمه با قدرت ثابت و گردابه نقطه اي بر روي هر المان استفاده شده است. براي مدل نمودن اثر زمين، از توزيع چشمه با قدرت ثابت بر روي سطح زمين استفاده گرديده است براي انجام محاسبات، فويل هاي سري NACA 4-digit مورد استفاده قرار گرفته اند. مطابق نتايج بدست آمده با تغيير محل كوژ از لبه حمله به سمت لبه فرار، مقدار مطلق نيروي ليفت توليد شده بيشتر مي شود.