فهرست مطالب

مهندسی شناورهای تندرو - پیاپی 59 (پاییز و زمستان 1400)

نشریه مهندسی شناورهای تندرو
پیاپی 59 (پاییز و زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1401/05/30
  • تعداد عناوین: 8
|
  • هاشم ملکی، امین نجفی* صفحات 3-8
    یکی از مشکلات اساسی در شناورهای سواث افزایش بیش از اندازه سطح خیس به دلیل وجود بدنه ها زیرین می باشد. افزایش سطح خیس سبب افزایش نیروی مقاومت و در نتیجه استفاده از موتورهای قوی در این نوع از شناورها می شود. هدف از مقاله حاضر بررسی تاثیر مارپیچ کردن بدنه های زیرین و تاثیر آن در کاهش نیروی مقاومت در حالت کاملا مغروق می باشد. در این مقاله ابتدا به مقایسه تاثیر مارپیچ کردن بدنه های زیرین با استفاده از روش عددی پرداخته شده است. پس از اثبات موثر بودن روش ارایه شده پارامترهای مختلف بدنه مارپیچ نظیر عمق مارپیچ، طول مارپیچ و زاویه چرخش مورد بررسی قرار گرفت. با ادغام حالت بهینه شده هر کدام از پارامترها بدنه مارپیچ جدیدی ارایه گردید که در آن نیروی مقاومت نسبت به حالت ابتدایی کاهش محسوسی داشت.با کاهش مصرف سوخت از طریق مارپیج کردن بدنه های مغروق گام جدیدی در راستای بهینه سازی شناورهای سواث برداشته خواهد شد.
    کلیدواژگان: استوانه مارپیچ، مغروق، شبیه سازی عددی، بررسی پارامتری، استار سی سی ام
  • محمودرضا عباسی کاریزبالا* صفحات 9-14

    نویز صدای ناخواسته در اقیانوس است و در عملکرد سونار یا سایر تجهیزات ثبت صدای زیر آب اختلال ایجاد می کند. منابع اصلی صدای تولید شده توسط کشتی ها عبارتند از (1) سیستم رانش.(2) پروانه؛ (3) ماشین آلات کمکی؛ (4) اثرات هیدرودینامیکی و (5) حرکات بدنه.یکی از منابع تولید نویز مصنوعی در محیط دریا، نویز حاصل از ماشین آلات درون شناورها است. این نویز ناشی از ارتعاش ذاتی سیستم های مکانیکی است. وجود ناپایداری های کوچک همراه با نیروها و گشتاورهای تولیدکننده کار، ارتعاشاتی را ایجاد می کند که در نهایت به سطوح تابشی منتقل می شود و بنابراین منبع نویز هستند. این نوع نویزها ناشی از 5 عامل زیر هستند: عدم تعادل مکانیکی، نوسانات نیروی الکترومغناطیسی، صداهای ضربه، صدای پیستون در ماشین آلات رفت و برگشتی و نویز یاتاقان ها. در این مقاله تنها به بررسی نویز حاصل از ماشین آلات یک شناور پرداخته و طیف فرکانسی و نیز سطح نویز تولید شده را توصیف می کنیم.

    کلیدواژگان: نویز، ضربه، پیستون، شناور، عدم تعادل
  • مجتبی پاکیان بوشهری*، جواد عباسی صفحات 15-21
    در این تحقیق با استفاده از نگاشت ژوکوفسکی تاثیر میزان خروج از مرکزی دایره در راستای محور x بر تبدیل هیدروفویل متقارن بررسی شده است. دایره مورد مطالعه یک دایره با شعاع 2 واحد که در حالت اولیه در مبدا مختصات قرار گرفته است. در حالت اولیه که مرکز دایره منطبق بر مبدا مختصات می باشد دایره به خط و بیضی تبدیل می شود و با جابجا کردن دایره در راستای محور x هیدروفویل حاصل می شود. خروج از مرکزی برای مقدارهای مثبت0.4،0.2، 0.6، 1 و 1.5 مورد مطالعه قرار گرفته است و هیدروفویل های متقارن بر اساس این نگاشت محاسبه شده اند. نتایج بیان کننده این موضوع می باشد که با افزایش میزان خروج از مرکزیت دایره، طول هیدروفویل کاهش و میزان ضخامت آن افزایش می یابد. ماکزیمم ضخامت تا خروج از مرکزی 0.5، در زاویه متناظر 45 درجه و بعد از این مقدار در زاویه 90 درجه رخ می دهد.
    کلیدواژگان: نگاشت، ژوکوفسکی، هیدروفویل، خروج از مرکزی، دایره، بیضی
  • محسن مهرابی* صفحات 22-29
    معمولا تشخیص اهداف کوچک با استفاده از تجهیزات مادون قرمز و آشکارساز های حرارتی انجام می پذیرد. از اینرو محاسبه برد این تجهیزات از اهمیت خاصی برخوردار است. برد آشکارسازی دوربین های حرارتی بر اساس معیار جانسون مشخص می شود که در این مقاله به آن اشاره خواهیم کرد. پیاده سازی روش های پنهان سازی مریی و مادون قرمز، تشخیص این اهداف را بیش از پیش دشوار می سازد، از این رو علاوه بر برد دوربین ها، در این مقاله اقدام به بررسی انواع روش های پنهان سازی نیز کرده و روش هایی برای غلبه بر این دشواری ها ارایه خواهیم داد.معمولا تشخیص اهداف کوچک با استفاده از تجهیزات مادون قرمز و آشکارساز های حرارتی انجام می پذیرد. از اینرو محاسبه برد این تجهیزات از اهمیت خاصی برخوردار است. برد آشکارسازی دوربین های حرارتی بر اساس معیار جانسون مشخص می شود که در این مقاله به آن اشاره خواهیم کرد. پیاده سازی روش های پنهان سازی مریی و مادون قرمز، تشخیص این اهداف را بیش از پیش دشوار می سازد، از این رو علاوه بر برد دوربین ها، در این مقاله اقدام به بررسی انواع روش های پنهان سازی نیز کرده و روش هایی برای غلبه بر این دشواری ها ارایه خواهیم داد.
    کلیدواژگان: معیار جانسون، مادون قرمز، روش های پنهان سازی
  • حاتم عبدالرحیمی*، امجد ساجدی، حسین محمدی صفحات 30-35

    در این مقاله فرمول های اساسی و پایه یک موتور القایی سه فاز به کمک تبدیل پارک به فضای dq منتقل و استخراج می شود و در m_file نرم افزار متلب با استفاده از تقریب اویلر، یک نمونه موتور القایی مدل سازی و شبیه سازی می گردد و سپس موتور مربوطه با استفاده از کنترل آبشاری و توسط یک باتری، راه اندازی می شود و در سرعت های مختلف مورد بهره برداری و کنترل قرار می گیرد. در پایان، نمودارهای مختلف موتور القایی در شرایط کاری متفاوت ارایه می شود. نمودارهای عملکردی موتور نشان می دهد که با استفاده از روش کنترلی پیشنهاد شده، موتور می تواند به راحتی سرعت های مرجع را در سریعترین زمان ممکن دنبال کند که این امر صحت مدل سازی و شبیه سازی های انجام شده را به اثبات می رساند. با کنترل سرعت موتورهای القایی این موتورها می توانند جایگزین مناسبی باشند برای موتورهایDC فعلی در شناورهای نیروی دریایی، زیرا هم هزینه نگهداری و تعمیرات آن ها نسبت به موتورهایDC کمتر است و هم از لحاظ راندمان کاری از شرایط بهتری برخوردارند.

    کلیدواژگان: کنترل سرعت موتور القایی، موتورهای جریان مستقیم، PWM
  • محسن سعیدی نمینی، رامین صالح پور*، سعید جامعی صفحات 36-50

    این مقاله پس از ساخت اولین سری از نفتکش 113 هزار تنی افراماکس (از مجموع چهار فروند) در مجموعه شرکت صدرا که حاصل تجربیات و آموزه های مدیران و کارشناسان شرکت صدرا می باشد. هدف از ارایه این مقاله به منظور بهره برداری و استفاده در سایر پروژه های در حال اجراء و آینده کشتی سازی می باشد. در این مقاله بطور خلاصه به روند اجرای پروژه های افراماکس، موانع و مشکلات سر راه پرداخته شده است. امید است ضمن حل مشکلات اشاره شده مسیر توسعه صنعت عظیم کشتی سازی که بدون شک یکی از راه های ایجاد اشتغال می باشد؛ هموارتر گردد.موضوع ساخت کشتی در ایران از دیرباز به یکی از آرزوهای بزرگ سازندگان و البته استفاده کننده گان داخلی مبدل شده است به گونه ای که در سالهای گذشته شرکتهای داخلی مرتبط با حمل و نقل دریایی با سفارش ساخت کشتی به سازندگان داخلی، دستی را برای حمایت از این صنعت دراز کردند که متاسفانه این امر محقق نشد و کار به جایی رسید که کشتی رانی های داخلی به جای خرید از داخل، به فکر تامین خواسته های خود از شرکتهای سازنده خارجی افتادند. این موضوع موجب شد تا سازندگان کشتی در ایران معقول باقی بمانند. البته این در حالی است که تجربه ساخت شناورهای کوچک در ایران وجود دارد و سازندگان داخلی ید طولایی در ساخت این نوع شناورها دارند. این همان دلیلی شد تا سازندگان داخلی به فکر ساخت کشتی های بزرگ به هر طریقی شوند.

    کلیدواژگان: کشتی نفتکش، آفراماکس، قرارداد، ساخت
  • صفر ذاکری نیا*، مرتضی ذاکری نیا، سید مهدی رخت اعلا رستمی صفحات 51-57
    این مقاله به طراحی و توسعه سیستم کنترل برای حلقه داخلی زیر سیستم یک ربات خودکار زیر سطحی (AUV) می پردازد. با استفاده از رویکرد فضای حالت سیستم غیرخطی چند ورودی چند خروجی(MIMO)  معادله خطی شده را بدست آورد، و تابع تبدیل مورد نظر  از معادله خطی مربوطه استخراج می شود. پس از آن ابتدا تابع تبدیل را در معرض کنترل کننده PID  و سپس در معرض کنترل کننده PID_fuzzy type 2  بررسی نموده، سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک چند هدفه، پارامترهای کنترل کننده فازی اعم از قوانین، توابع عضویت ورودی و خروجی و بهره خروجی بهینه می گردد. و از مقایسه ی نتایج به دست آمده در این روش با کارهای مشابه پیشین، مشاهده خواهد شد که روش پیشنهادی در این تحقیق قادر خواهد بود پارامترهای کنترلی ماکزیمم مقدار فراجهش و زمان نشست متغیرهای حالت سیستم را به میزان چشمگیری بهبود ببخشد. البته روش پیشنهادی، دارای حجم محاسبات بالایی در مدل غیر خطی و کندی روند اجرای شبیه سازی در مقایسه با کارهای پیشین خواهد بود که برای رفع آن نیز راهکارهایی ارایه خواهد شد.
    کلیدواژگان: فازی، کنترل کننده، الگوریتم ژنتیک، سیستم خطی، زیر سطحی خودکار، AUV
  • هاشم ملکی، امین نجفی* صفحات 58-63
    شناورهای سواث با داشتن دو بدنه در زیر آب تعادل عرضی بسیار بالایی در امواج دارند اما این شناورها به دلیل وجود همان بدنه ها سطح خیس بیشتری دارند و لذا نیروی مقاومت در آنها نسبت به شناورهای تک بدنه و کاتامارن بیشتر است. هدف تحقیق حاضر بررسی تاثیر مارپیچ کردن بدنه های زیرین و تاثیر آن بر روی کاهش نیروی مقاومت است. به منظور بررسی صحت ادعای مطرح شده یک جفت بدنه ساده و مارپیچ ساخته شده و بروی شناور نصب گردید. تست کشش در آزمایشگاه در سه حالت شناور با بدنه ساده، با بدنه مارپیچ و شناور بدون بدنه ها برای سرعت بین 0 تا 6 متر بر ثانیه انجام شده است. از نتایج بدست آمده مشخص شد که نیروی مقاومت در شناور با بدنه مارپیچ در تمامی سرعت ها کمتر از دو حالت دیگراست. با کاهش مصرف سوخت از طریق مارپیج کردن بدنه های مغروق گام جدیدی در راستای بهینه سازی شناورهای سواث برداشته خواهد شد.
    کلیدواژگان: شناور سواث، بدنه مارپیچ، بدنه ساده، تست تجربی
|
  • Hashem Maleki, Amin Najafi * Pages 3-8
    One of the main problems in SWATH ship is the excessive increase of the wet surface due to the presence of the hulls below. Increasing the wet surface increases the resistance force and as a result the use of powerful engines in this type of ship. The purpose of this paper is to investigate the effect of spiraling the lower bodies and its effect on reducing the resistance force in a completely submerged state. In this paper, first, the effect of spiraling the lower bodies using a numerical method is compared. After proving the effectiveness of the proposed method, various parameters of the spiral body such as spiral depth, spiral length and rotation angle were examined. By integrating the optimized state of each of the parameters, a new spiral body was presented in which the resistance force was significantly reduced compared to the initial state.By reducing fuel consumption by spiraling submerged hulls, a new step will be taken to optimize Swath vessels.
    Keywords: spiral cylinder submerged, Numerical Simulation, parametric investigation, Star CCM+
  • Mahmud Reza Abbasi Karizbala * Pages 9-14

    Noise is unwanted sound in the ocean, since it generally, interferes with the operation of sonar or other underwater sound registration equipment. The principal sources of radiated sound from ships are (1) the propulsion system; (2) the propeller; (3) the auxiliary machinery; (4) the hydrodynamic effects and (5) the hull movements. One of the sources of artificial noise in the sea environment is the noise from the machines inside the vessels. This noise is caused by the inherent vibration of mechanical systems. The presence of small instabilities along with the forces and torques that produce the work creates vibrations that are eventually transmitted to the radiation surfaces and are therefore a source of noise. This type of noise is caused by the following 5 factors: mechanical unbalances, electromagnetic force fluctuations, impact sounds, piston sound in reciprocating machines and bearing noise. In this article, we only examine the noise generated by a floating machine and describe the frequency range as well as the noise level produced.

    Keywords: Noise, Impact, Piston, Vessel, Unbalances
  • Mojtaba Pakian Bushehri *, Javad Abbasi Pages 15-21
    In this study, effect of eccentricity of a circle along the x-axis on the transformation of symmetric hydrofoil has been investigated using Zhukovsky mapping. The circle under study has a radius of 2 units, which is located at the origin of coordinates in the first case. In the first case, where the center of circle corresponds to origin of coordinates, the circle becomes a line and an ellipse and by moving the circle along the x-axis, a hydrofoil is obtained. The eccentricity of 0.4,0.2, 0.6, 1 and 1.5 have been studied and symmetric hydrofoils are calculated based on this mapping. The results indicate that as the eccentricity of the circle increases, the length of the hydrofoil decreases and the hydrofoil thickness increases. Up to eccentricity of a circle of 0.5, the maximum thickness occurs at a corresponding angle of 45 degrees and after this value occurs at the angle of 90 degrees.
    Keywords: Mapping, Zhukovsky, hydrofoil, Eccentricity, Circle, Ellipse
  • Mohsen Mehrabi * Pages 22-29
    Detection of small targets is usually done using infrared equipment and thermal detectors, so calculating the range of these systems is of particular importance, so Johnson's expression is the most important goal of this project. Also, in order to get acquainted with various strategies for hiding targets, familiarity with infrared waves is of special importance and plays an important role in categorizing and selecting the appropriate tools to achieve the overall goal of the project, namely the detection of small bird targets. The implementation of visible and infrared concealment methods has made it even more difficult to identify these targets, so we will examine these methods and provide methods to overcome these difficulties.Detection of small targets is usually done using infrared equipment and thermal detectors, so calculating the range of these systems is of particular importance, so Johnson's expression is the most important goal of this project. Also, in order to get acquainted with various strategies for hiding targets, familiarity with infrared waves is of special importance and plays an important role in categorizing and selecting the appropriate tools to achieve the overall goal of the project, namely the detection of small bird targets. The implementation of visible and infrared concealment methods has made it even more difficult to identify these targets, so we will examine these methods and provide methods to overcome these difficulties.
    Keywords: Johnson criteria, Infrared infrared concealment Johnson criteria, Infrared infrared concealment
  • Hatam Abdolrahimi *, Amjad Sajedi, Hossain Mohammadi Pages 30-35

    In this paper, the basic formulas of a three-phase induction motor are extracted and by Park_ Transfer Matrix are converted to dq space, then in m_file MATLAB software, are modeled and simulated. The aforementioned three-phase induction motor using cascade control and by A battery is set up and operated and controlled at different speeds. In the end, different diagrams of three-phase induction motor are presented in different working conditions. After carefully examining of the diagrams of three-phase induction motorو proves the accuracy of the proposed control method and its simulations. performance diagrams show that using the proposed control method, the motor can easily follow the reference speeds in the fastest possible time, which proves the accuracy of the modeling and simulations performed. By controlling the speed of induction motors, application of Direct Current motors in Navy of the Islamic Republic of Iran vessels, which are very expensive to maintain, can be eliminated.

    Keywords: Direct Current motor, control of induction motor, PWM
  • Mohsen Saeedi Namini, Ramin Salehpour *, Saeed Jamei Pages 36-50

    This article was written after the construction of the first series of 113,000 ton Aframax tankers (out of four) in the Sadra Company, which is the result of the experiences of Sadra managers and experts. The purpose of this article is to exploit and use in ongoing and future shipbuilding projects .In this article, briefly discussed about the implementation process of this project and the problems along the way. It is hoped that while solving these problems, the way to develop the giant shipbuilding industry, which is undoubtedly one of the ways to reduce unemployment and create jobs.The issue of shipbuilding in Iran has long been a great aspiration of builders and one of them is domestic users, so that in recent years, domestic companies related to shipping and transfer of ships by ordering shipbuilding to domestic builders , A long hand was made to support them, but this did not happen, and the work reached a point where domestic sailing ships, instead of buying from inside, thought about their needs from foreign manufacturers. This made shipbuilders in Iran reasonable. However, there is experience in building small vessels in Iran and domestic manufacturers have a long history of building this type of vessel. This was the reason why domestic builders thought of building large ships in any way.

    Keywords: Tanker, Aframax, Contract, Construction
  • Safar Zaker&Amp, Igrave, Nia *, Morteza Zakerinia, Seed Mehdi Rakht Aala Rostami Pages 51-57
    This paper discusses the design and development of a control system for the internal loop subsystem of an AUV. Using the multi-input multi-output (MIMO) nonlinear system state space approach, the linearized equation is obtained, and the desired conversion function is extracted from the corresponding linear equation. Then first examine the conversion function exposed to PID controller and then to PID_fuzzy type 2 controller, then using multi-objective genetic algorithm, fuzzy controller parameters including rules, input and output membership functions and optimal output gain Turns. And the results obtained in this method will be compared with similar previous worksThe proposed method in this research will be able to significantly improve the control parameters of the maximum value of the metamorphosis and the settling time of the system state variables. Of course, the proposed method will have a high volume of calculations in the nonlinear model and the slowness of the simulation process compared to previous works, which will also provide solutions to solve it.
    Keywords: Fuzzy, Controller, genetic algorithm, Linear system, Automated subsurface, AUV
  • Hashem Maleki, Amin Najafi * Pages 58-63
    SWATH Ship with two bodies under water have a very high transverse balance in the waves, but these ship have a higher wet surface due to the presence of the same hulls, and therefore their resistance force is higher than single-hull and catamaran ship. The aim of the present study was to investigate the effect of spiraling the lower bodies and its effect on reducing the strength of the resistor. In order to verify the claim, a pair of simple and spiral hulls were made and installed on the float. Tensile testing was performed in the laboratory in three modes of floating with a simple body, with a spiral body and floating without bodies for speeds between 0 and 6 meters per second. The results showed that the resistance force in a ship with a spiral body at all speeds is less than the other two states. By reducing fuel consumption by spiraling submerged hulls, a new step will be taken to optimize Swath vessels.
    Keywords: SWATH Ship, Spiral body, Simple body, Experimental Test