فهرست مطالب
نشریه مهندسی شناورهای تندرو
پیاپی 56 (بهار و تابستان 1399)
- تاریخ انتشار: 1399/06/01
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 4-15امروزه استفاده از زیر سطحی ها در حوزه نظامی، تحقیقاتی و علمی دارای اهمیت فوق العاده ای است. بنابراین طراحی، تحلیل و ساخت آنها نیز از امور بسیار مهم در سنجش توانایی علمی و تکنولوژی محسوب می شود. یکی از مهمترین دغدغه های طراحان زیر سطحی ها، کاهش نیروی مقاومت آنها جهت کاهش مصرف سوخت، راندمان بالاتر و مانور پذیری بهتر است. بنابراین روش های متفاوتی نظیر بهینه سازی بدنه زیر سطحی ها و روش هایی جهت مغشوش ساختن جریان اطراف بدنه زیر سطحی ها استفاده شده است. در تحقیق حاضر، با استفاده از روش شبیه سازی عددی در محیط نرم افزار ANSYS-FLUENT و استفاده از ریبلت بر روی بدنه زیر دریایی سابوف، که یک مدل آزمایشگاهی جهت تحقیق محققان است، نیروی مقاومت کاهش یافته است. به منظور دستیابی به چیدمان بهینه این ریبلتها برروی بدنه زیر دریایی سابوف، از 4 شیوه توزیع سطوح ریبلت برروی بدنه زیردریایی سابوف استفاده شده است. در نهایت مشاهده گردید که استفاده از 32 ردیف ریبلت برروی بدنه زیر دریایی، باعث کاهش 32 درصدی مقاومت ناشی از لزجت سیال برروی بدنه زیر دریایی می گردد. اما بهینه ترین حالت برای کاهش مقاومت کل، حالتی است ریبلتها با زاویه 45 درجه، معادل 8 ردیف از ریبلت ها ،روی بدنه زیر دریایی نصب شوند تا باعث کاهش 13.8 درصدی نیروی مقاومت کل شوند.کلیدواژگان: زیر سطحی، مغشوش ساز، نیروی مقاومت، دینامیک سیالات محاسباتی
-
صفحات 16-21دریامانی یکی از موضوعات مهم در اجرای عملیات دریایی است که در هنگام طراحی شناورها مد نظر قرار می گیرد. یکی از پارامترهایی که در این راستا مورد توجه قرار دارد شناخت طیف امواج خاص منطقه مورد نظر است. بنابراین بررسی و پیش بینی دقیق مشخصات امواج در این مناطق یک نیاز اساسی منظور می گردد. این مهم براساس روش های متنوعی شامل روش های عددی و یا استفاده از روش های تجربی صورت می گیرد. در این مقاله برای مدل سازی و پیش بینی امواج در منطقه تنگه هرمز از مدل عددی SWAN بهره گرفته ایم. پس از برپایی مدل، از داده های بویه موج نگار مستقر در منطقه برای واسنجی و صحت سنجی نتایج مدل استفاده شده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل با داده های میدانی اندازه گیری شده بویه با استفاده از روش های آماری، نشان از دقت خوب مدل در پیش بینی امواج در این منطقه دریایی را دارد.کلیدواژگان: تنگه هرمز، موج، دریامانی، پیش بینی، SWAN
-
صفحات 22-31در ارتباط با هدایت اجسام شش درجه آزادی الگوریتم های هدایت متنوعی وجود دارد. از نقطه نظر عملکرد (برای مثال کاهش خطای فاصله از دست دهی) یا پایداری، هر یک از روش های هدایت موجود دارای نقاط ضعف و قوتی می باشد. قانون هدایت تناسبی (PN) یکی از این الگوریتم های هدایت بوده که به دلیل سادگی ذاتی و سهولت اجرای آن، تاکنون بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. در الگوریتم هدایت PN، با تضمین پایداری حلقه هدایت، جهت و زاویه سمت وسیله به گونه ای تغییر داده می شود تا تغییرات زاویه خط دید صفر گردد. قانون هدایت PN در صورت وجود دینامیک یا تاخیر زمانی در حسگر اندازه گیری ممکن است عملکرد ضعیف و محدوده پایداری کوچکی داشته باشد. پس در این مقاله، به بررسی تاثیر دینامیک حسگر بر عملکرد یک سامانه هدایت پرداخته می شود. از این رو سعی می گردد تا روش هدایت PN با استفاده از ایده تقریب تاخیر زمانی به گونه ای اصلاح شود تا اثر دینامیک حسگر بر عملکرد حلقه هدایت جبران گردد. برای نشان دادن کارآمدی روش پیشنهادی، قانون هدایت بدست آمده در یک مساله هدایت دو بعدی شبیه سازی گردیده و نتایج آن با روش هدایت تناسبی مقایسه خواهد شد.کلیدواژگان: هدایت تناسبی، فاصله از دست دهی، دینامیک حسگر و تقریب تاخیر زمانی
-
صفحات 32-51در رادارهای متداول با پهنای باند باریک، از یک سیگنال مدوله شده ی سینوسی با پهنای باند فرکانسی کوچک (کمتر از 10 درصد فرکانس حامل) برای آشکارسازی و مسافت یابی هدف ها استفاده می شود. از مزیت های این نوع سیگنال، سهولت تولید شکل موج سینوسی خالص و قابلیت انتخاب فرکانس است. اما، چون نرخ اطلاعات ارسال شده در واحد زمان، بر اساس اصل شانون با پهنای باند فرکانسی سیگنال متناسب است، بکارگیری سیگنال باندباریک "NB "، قابلیت اطلاعاتی سیستم های رادیویی را محدود می سازد. بدین دلیل، برای افزایش اطلاعات سیگنال بازگشتی از هدف، یا باید پهنای باند فرکانسی سیگنال را توسعه داد و یا زمان دریافت اطلاعات (مدت زمان مشاهده ی هدف) را افزایش داد. اما، وقتی زمان مراقبت (مشاهده ی) هدف محدود است، راه حل دوم نامیسر می شود. ولی، با استفاده از تکنیک سیگنال فراپهن باند "UWB " می توان پهنای باند سیگنال را افزایش داد. البته، باید توجه داشت که پردازش سیگنال های UWB برای ردگیری راداری و مراقبت هدف در مقایسه با رادارهای باندباریک بسیار متفاوت و با پیچیدگی محاسباتی بیشتری است. در این مقاله ی پژوهشی، در ابتدا، تفاوت های رادار فراپهن باند با رادار باندباریک در شناسایی هدف ها بیان می گردد. سپس، به تفصیل مبتنی بر تجزیه و تحلیل علمی تکنیک های پردازش سیگنال فراپهن باند، قابلیت ها و محدودیت های این نوع رادار در مسافت یابی و آشکارسازی هدف ها، به ویژه هدف های متحرک کوچک دریایی (شناورهای تندرو) بررسی و ارایه می گردد. بر اساس استدلال های مطرح شده نشان داده شده است که رادارهای فراپهن باند علی رغم قابلیت های بیشتر، بسته به اندازه و سرعت شناورهای تندرو و شرایط دریا دارای محدودیت هایی می باشند که از آنها برای پنهان ماندن هدف از دید این رادارها می توان استفاده کرد.کلیدواژگان: رادار فراپهن باند، آشکارسازی، رادار باندباریک، هدف متحرک کوچک، شناور تندرو
-
صفحات 52-63
تعیین مسیر حرکت کشتی ها در دریا و توانایی تشخیص مسیر و سرعت حرکت کشتی ها در دریا بواسطه سختی در مانور کشتی ها بر روی سطح آب و شرایط دید بصری که در شرایط گوناگون در محیط دریا پدید می آید، از مهمترین فاکتورها یک دریانوردی ایمن و بدون حادثه در دریا برای کشتی ها می باشد. لذا ابزار و دستگاه های کمک ناوبری از الگوی حرکت فیزیکی و قوانین ناشی از آن به کمک دریانوردان آمده-است. لذا اطمینان به عملکرد صحیح و در دسترس بودن اطلاعات در تمامی شرایط مانند خرابی دستگاه ها، باعث می گردد اصول محاسباتی فاکتورهای حرکتی کشتی ها در سطح دریا، بعنوان فصل اصلی و جدایی ناپذیر دانش دریانوردی مورد اهمیت دریانوردان قرار گیرد. در این مقاله ضمن بررسی فاکتورهای هدف به شیوه استاندارد و با حذف فاکتور محاسباتی سرعت بر روی لوح محاسبات مرسوم برای ردنگاری شیوه رهگیری اهداف که ویژه شناورهای نظامی نیز می باشد را بوسیله این روش بیان نموده و در آخر به این نتیجه می رسد که بدون ابزار لوح ردنگار نیز می شود تمامی محاسبات مربوط به فاکتورهای اهداف را بدست آورد.
کلیدواژگان: ردنگاری اهداف، لوح مانور، الگوی ترسیم و ردنگاری اهداف -
صفحات 64-81ورق های فلزی قسمت اصلی سازه کشتی ها و سازه های فرا ساحل را تشکیل می دهند. این ورق ها در معرض انواع نیرو های فشاری قرار دارند به همین دلیل یکی از اصلی ترین مکانیزم های شکست این سازه ها، خمش در ورق ها می باشد.به همین خاطر برای طراحی ایمن این سازه ها ، بررسی استحکام خمشی سازه لالزامی می باشد. بررسی سازه با استفاده از تکنیک المان محدود یکی از بهترین روش ها برای طراحی چنین سازه هایی می باشد.در این روش علاوه بر دقت و سرعت بالا ، توانایی شبیه سازی با متغیر های گوناگون وجود دارد.سازه شناورها به روش های مختلفی ممکن است در معرض آسیب قرار گیرند. آسیب ممکن است در قسمت های مختلف شناور و به شکل های متفاوتی مشاهده گردد.در ایت تحقیق، ورق های آومینیومی آسیب دیده بصورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است .در این تحقیق مشاهده گردید که که هرچه محل آسیب به لبه های ورق های آلومینیومی نزدیک تر باشد استحکام خمشی ورق ها کاهش خواهد یافت و همچنین مشاهده گردید که شکل آسیب تاثیر کمی در استحکام ورق دارد.در این تحقیق برای بررسی تاثیر آسیب بر مجموعه ای از ورق ها و استحکام دهنده ها در دو حالت سالم و آسیب دیده،مقطع میانی یک فروند شناور هارث تحت گشتاور خمشی مورد بررسی قرار گرفت.مشاهده گردید که در صورتی که آسیب ایجاد شده در ناحیه کف و دک شناور اتفاق افتد کاهش استحکام در کل شناوربطور قابل توجهی افزایش خواهد یافت.کلیدواژگان: شناور هارث، استحکام خمشی، روش المان محدود، سازه آلومینیومی، نیروی فشاری محوری، محل آسیب
-
Pages 4-15Today, the use of submarines in the military, research and scientific fields is extremely important. Therefore, their design, analysis and construction are also very important in measuring scientific ability and technology. One of the main concerns of submarine designers is to reduce their resistance to reduce fuel consumption, higher efficiency and better maneuverability. Therefore, different methods such as subsoil body optimization and methods have been used to confuse the flow around the submarine body. In the present study, using a numerical simulation method in the ANSYS-FLUENT software and the use of a riblet on the submarine body, which is a laboratory model for researchers' research, the force of resistance is reduced. In order to achieve the optimal arrangement of these riblets on the submarine body of Subbof, 4 methods of distribution of riblet surfaces on the submarine body of Subbof have been used. Finally, it was observed that the use of 32 rows of riblets on the submarine body reduces the resistance caused by fluid stagnation on the submarine body by 32%. But the most optimal way to reduce the total resistance is to place the riblets at a 45-degree angle, equivalent to 8 rows of riblets, on the submarine body to reduce the total resistance force by 13.8 percent.Keywords: Submarine, Turbulence Simulator, Resistance force, Computational Fluid Dynamics
-
Pages 16-21Seakeeping is one of the most important issues in the marine missions that is considered in vessel designing. One of the parameters that is considered in this regard is the recognition of the specific waves of the area. Therefore, accurate investigation and prediction of the characteristics of waves in these areas is a fundamental requirement. This issue is based on a variety of methods including numerical methods or using empirical methods. In this paper we use the SWAN numerical model for modeling and predicting waves in the Strait of Hormuz. After the model was set up, the buoy data in the area was used to calibrate and validate the model results. Comparing the results of the model with the measured field data of the buoy by statistical methods, shows the good accuracy of the model in forecasting waves in this marine region. Thus this numerical model can use as a appropriate model for marine applications in the Strait of Hormuz.Keywords: Hormuz Strait, Wave, seakeeping, Forecasting, SWAN
-
Pages 22-31There have been many guidance algorithms for six-degree-of-freedom (DOF) vehicles. Any guidance algorithm may have some advantages and or drawbacks regarding to performance and stability. The proportional navigation (PN) technique is one of these guidance methods. The guidance algorithms attempt to nullify the line-of-sight (LOS) rate while the closed-loop stabilities guaranteed. Due to its inherent simplicity and ease of implementation, it has been widely applied to the guidance problems. But the PN method may perform poorly regarding the sensor delays and dynamics. Hence the sensor dynamic effect on the closed-loop performance will be investigated in this paper. Then in order to compensate the sensor dynamic effect on the guidance loop performance, it would be trying to modify the PN guidance law vial the time-delay approximation. The proposed guidance law is used in a typical guidance problem. The simulation results show the effectiveness of the suggested approach in comparing to the similar one.Keywords: Proportional navigation, Miss-distance error, Sensor dynamic, Time-delay approximation
-
Pages 32-51For conventional narrow-band (NB) radars, a sinusoidal modulated signal with small frequency bandwidth (less than 10 percent of carrier frequency) is used for target detection and ranging. The merits of this type of signal are easy pure sinusoidal wave shape production and frequency selection capabilities. Since, based on Shannon principle, the information rate transmitted in time unit is proportional to signal frequency bandwidth, using narrow-band signal limits the information capability of radio systems. For this reason, to increase signal information, we should extend signal frequency bandwidth or increase the target surveillance (observation) time. When, the target observation time is limited, the second solution is impossible. But, we can use an ultra-wideband (UWB) signal for realizing the first solution. Of course, it is noticeable that UWB signal processing for target tracking is different from NB radars and has more numerical complexity. In this research paper, first, the target detection differences between UWB and NB radars are explained. Then, based on scientific analysis of UWB signal processing techniques, the detection and ranging capabilities and limitations of UWB radars for moving small targets, specially high speed crafts, is analyzed and presented. According to achieved results, it is shown that depending on size and speed of high speed crafts and sea circumstances, UWB radars have limitations which we can use them to stealth our targets from radar detection.Keywords: Ultra-Wide Band (UWB) radar, Detection, Narrow Band (NB) radar, Moving small target, high speed crafts
-
Pages 52-63
Determining the movement of ships at sea and the ability to detect the direction and speed of ships At sea because of the difficulty in Ship maneuver on the sea surface And visual vision conditions that occur in a variety of conditions in the marine environment One of the most important factors is a safe and accident-free sailing at sea for ships.Therefore, navigation aid tools and devices have come to the aid of seafarers from the pattern of physical movement and the resulting rules Therefore, ensuring the correct operation and availability of information in all situations, such as device failure, makes Computational Principles of Ship Factors,It should be considered as the main and inseparable chapter of maritime knowledge by seafarers.In this paper, while examining the target factors in a standard way and by eliminating the computational factor of speed On a custom calculator to track how to track targets that are specific to high-speed vessels Express. Then do the plotting without using the sheet
Keywords: Target plotting, sheets maneuver, Manual tracking -
Pages 64-81Metal sheets are essential parts in structures such as hulls and offshore oil platforms. These sheets are typically exposed to axial compressive forces. Hence one of the main mechanisms for failure and collapse of such structures is buckling of sheets. Thus for a safe and reliable design, buckling strength of sheets should be evaluated. Finite element analysis techniques are perfect tools for this purpose, as they are of high speed and accuracy as well as flexibility for performing simulations with different variables.The ship structures are at risk of taking damages in many ways. The damage area can be of different locations and shapes. In the current study strength of aluminum damaged sheets has been studied using finite element analysis software. It was found that the closer the damage location to the edges of aluminum plates, the lower strength of plate under buckling due to decrease in effective width. Also it was found that as long as the width of damages are constant, the shape of damages have minor effect on strength of plates. In order to study the buckling behavior of a combination of plates and stiffeners in intacted and damaged conditions, a mid-ship section of a novel aluminum super slender catamaran(HARTH vessel) is modeled under bending moment. It was observed that, if damages are located on deck and bottom area, the total strength is decreased significantly .Keywords: HARTH Vessel, Buckling Strength, Finite Element Approach (FEA), Aluminum Hull Structure, Compressive Axial Force, Damaged Location
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.