fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa en en en en en es en en en fa en fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa en en en en en en en en en en en en en en en fa fa fa en en en
دوره 18، شماره 35 - ( 3-1401 )                   جلد 18 شماره 35 صفحات 12-1 | برگشت به فهرست نسخه ها
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Norouzi Keshtan M, Raghebi M, Malek Jafarian M. Numerical study of the vibrational behavior hull surface vessel caused by propeller excitation. marine-engineering. 2022; 18 (35) :1-12
نوروزی کشتان مجید، راغبی مهدی، ملک جعفریان مجید. مطالعه عددی رفتار ارتعاشی بدنه شناور سطحی ناشی از تحریک پروانه. مهندسی دریا. 1401; 18 (35) :12-1
مجید نوروزی کشتان1، مهدی راغبی*1، مجید ملک جعفریان1
یکی از دیدگاه‌های مهم در طراحی یک سازه شناور، ارتعاشات سازه و تأثیر آن بر آرامش خدمه و عمر تجهیزات است. مهم‌ترین عامل در ارتباط با آرامش خدمه در یک شناور، دامنه ارتعاشات آزاد و اجباری تحت عوامل مختلف داخلی و خارجی در سازه شناور است. یکی از مهم‌ترین عوامل تحریک ارتعاشات در بدنه شناور، پروانه شناور است. ارتعاشات زیاد و همچنین قرارگیری سازه در محدوده فرکانس تحریک پروانه باعث خستگی، فرسودگی قطعات و همچنین پدیده تشدید می¬شود. پدید تشدید و ارتعاشات اجزا از چالش‌های طراحی سازه است؛ بنابراین در این مقاله ارتعاشات ناشی از تحریک پروانه پنج پره KP505  با استفاده از تحلیل عددی بر روی شناور کانتینربر (KCS) بررسی شده است. ابتدا به بررسی ارتعاشات آزاد بدنه شناور در حالت خیس پرداخته شده است. سپس جهت بررسی ارتعاشات اجباری ناشی از تحریک پروانه، توزیع فشار روی بدنه در حالت خودرانش از حل عددی جریان سیال به‌وسیله دینامیک سیالات محاسباتی به دست آمد. برای صحت سنجی نتایج، فرکانس‌های طبیعی به‌دست‌آمده در ارتعاشات آزاد با فرمول‌های تجربی مقایسه شده است. با مقایسه مقادیر فرکانس اول، دوم و سوم خمشی با مقادیر تجربی، خطای تحلیل به ترتیب 5.5، 26 و 26.6 بدست آمد که نشان از دقت و درستی تحلیل‌ها دارد. از مقایسه نتایج حاصل از ارتعاشات اجباری با محدوده مجاز استاندارد، نشان داده شد که ارتعاشات در محدوده مجاز قرار گرفته است. همچنین سازه در محدود فرکانس تحریک پروانه قرار نگرفته است. در نتیجه پدیده تشدید به وجود نیامده است.
واژه‌های کلیدی: ارتعاشات بدنه کشتی، ارتعاشات اجباری، دینامیک سیالات محاسباتی، آنالیز مودال
متن کامل [PDF 1682 kb]   (378 دریافت)
نوع مطالعه: مقاله پژوهشي | موضوع مقاله: سازه کشتی
دریافت: 1400/7/3 | پذیرش: 1400/9/13
1. Biot, M., De Lorenzo, F., (2009), Criteria for designing noise and vibration comfort of passengers on board of ships, in: 21st Congreso Panamericano de Ingenieria Naval.
2. Shipping, A.B.O., (2015), Guidance notes on ship vibration, American Bureau of Shipping.
3. Kinns, R., Bloor, C., (2004), Hull vibration excitation due to monopole and dipole propeller sources, Journal of sound and vibration, Vol.270 (4-5), P.951-980. [DOI:10.1016/S0022-460X(03)00641-2]
4. Lee, S.-K., Liao, M., Wang, S., (2006), Propeller-induced hull vibration-analytical methods, in: Proceedings of the second international ship noise and vibration conference. London, UK, June, Citeseer.
5. Dylejko, P.G., Kessissoglou, N.J., Tso, Y., Norwood, C.J., (2007), Optimisation of a resonance changer to minimise the vibration transmission in marine vessels, Journal of sound and vibration, Vol.300(1-2), P.101-116. [DOI:10.1016/j.jsv.2006.07.039]
6. Feng, G.P., (2010), Study on the Stern Vibration Transmission Based on Power Flow Analysis Shanghai Jiao Tong Shanghai, China.
7. Merz, S., Kessissoglou, N., Kinns, R., Marburg, S., (2010), Minimisation of the sound power radiated by a submarine through optimisation of its resonance changer, Journal of Sound and Vibration, Vol.329(8), P. 980-993. [DOI:10.1016/j.jsv.2009.10.019]
8. Qu, Y., Chen, Y., Long, X., Hua, H., Meng, G.,(2013), A modified variational approach for vibration analysis of ring-stiffened conical-cylindrical shell combinations, European Journal of Mechanics-A/Solids, Vol.37, P. 200-215. [DOI:10.1016/j.euromechsol.2012.06.006]
9. Qu, Y., Wu, S., Chen, Y., Hua, H., (2013), Vibration analysis of ring-stiffened conical-cylindrical-spherical shells based on a modified variational approach, International Journal of Mechanical Sciences, Vol.69, P.72-84. [DOI:10.1016/j.ijmecsci.2013.01.026]
10. Song, Y., Wen, J., Yu, D., Liu, Y., Wen, X., (2014), Reduction of vibration and noise radiation of an underwater vehicle due to propeller forces using periodically layered isolators, Journal of Sound and vibration, Vol.333(14), P.3031-3043. [DOI:10.1016/j.jsv.2014.02.002]
11. Qu, Y., Hua, H., Meng, G., (2015), Vibro-acoustic analysis of coupled spherical-cylindrical-spherical shells stiffened by ring and stringer reinforcements, Journal of Sound and Vibration, Vol.355, P.345-359. [DOI:10.1016/j.jsv.2015.06.034]
12. Qu, Y., Su, J., Hua, H., Meng, G., (2017), Structural vibration and acoustic radiation of coupled propeller-shafting and submarine hull system due to propeller forces, Journal of Sound and Vibration, Vol.401, P.76-93. [DOI:10.1016/j.jsv.2017.03.034]
13. G.L. (GL), (2011), Structural Rules for Container Ships, in, Hamburg.
14. Kim, Jin., (2021), Experimental Data for KCS Resistance, Sinkage, Trim, and Self-propulsion, in, Numerical Ship Hydrodynamics (Springer). [DOI:10.1007/978-3-030-47572-7_3]
15. Yin, Y., Zhao, D., Cui, H., Hong, M., (2014), Predicting method of natural frequency for ship's overall vertical vibration, Brodogradnja: Teorija i praksa brodogradnje i pomorske tehnike, Vol.65(3), P.49-58.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.