اثر ارتعاشات ویپینگ بر عمر شناور کاتاماران با استفاده از روش تعامل سازه-سیال یک طرفه

بررسی بارهای وارد بر سازه، از بدو طراحی انواع شناورها، امری بسیار ضروری و مفید است. در دریاهای مواج بدنه شناور به صورت ناگهانی از آب بیرون آمده و سپس با ضربه های شدید مجددا به آب وارد می شود. در این نوع بارها که به عنوان ضربه اسلمینگ شناخته می شود، سازه شناور بارهای ضربه ای با مقدار اوج فشار بالا را تحمل می نماید که می تواند موجب افزایش سطح تسلیم و همچنین ارتعاشات با فرکانس بالا در سازه شناور شود که به این نوع ارتعاشات گذرا، ارتعاشات ویپینگ گفته می شود. هدف این مقاله بررسی بارهای وارده بر شناور، ارتعاشات ناشی از این بارها از قبیل ارتعاشات ویپینگ و همچنین تخمین عمر در شناورهای تندروی کاتاماران است. در این مقاله در گام اول با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی، بارهای هیدرودینامیکی و ضربه ای وارده بر شناور به دست می آیند. سپس در مرحله بعد با استفاده از روش کوپل یک طرفه سیال-جامد، آثار ضربه امواج به شناور دوبدنه کاتاماران و همچنین ارتعاشات ناشی از آن موردبررسی قرار خواهد گرفت. در ادامه با استفاده از روش تخمین عمر تجمیعی پالمگرن-ماینر و روش سیکل شماری بارش باران، تاثیر این نوع ارتعاشات بر روی شکست و تخریب سازه شناور موردبررسی قرار می گیرد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که ارتعاشات ویپینگ تاثیر بسزایی در طول عمر خستگی شناور دارد.