کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5017419 1466577 2017 30 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Hydrodynamic analysis of marine multibody systems by a nonlinear coupled model
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل هیدرودینامیکی سیستم های چند جانبه دریایی با استفاده از یک مدل غیر خطی
کلمات کلیدی
چندین بدن، تابع کمکی، جفت، سمت کنار، ماتریس محدودیت، غیر خطی،
ترجمه چکیده
این مطالعه به بررسی عملکرد هیدرودینامیک دو بارگیر آزاد شناور یا اتصال متصل شده است. یک مدل تجزیه غیر خطی در چارچوب جریان بالقوه برای شبیه سازی تعاملات موج-موج در دامنه زمانی استفاده می شود. این قطعه کار بر محاسبه دقیق نیروهای هیدرودینامیک و حرکات سیستم شناور چند جانبه تمرکز دارد. نیروهای هیدرودینامیکی به طور غیرمستقیم از طریق یک رویکرد عملکرد کمکی محاسبه می شوند که به کاربرد دو جسم شناور در مطالعه حاضر گسترش می یابد. معادلات متحرک حرکتی برای دو بدن به طور واضح تاثیر یک بدن را از سوی دیگر نشان می دهد. برای ترکیب یک اتصال بین دو جسم شناور، یک ماتریس محدودیتی ایجاد شده است که در آن محدودیت اتصال به صورت ریاضی توسط یک ماتریس محدود تنظیم شده است. نیروهای محدود در ارتباط در معادلات حرکت اصلاح حل می شوند. تابع کمکی جدید مرتبط شده و ماتریس محدودیت برای دو جسم با و بدون اتصالات با مقایسه مقایسات پاسخ مرتبه اول در برابر مدل های خطی فرکانس خطی معتبر است. دو نوع اتصالات، یعنی اتصال سفت و اتصال اتصال میانی، در هر دو پرتو دریایی و دریایی مورد بررسی قرار می گیرد تا اثربخشی روش پیشنهادی را نشان دهد. اثرات اتصال از سناریوهای مختلف اتصال بر حرکات بدن و همچنین تاثیر در نیروهای محدودیت مورد بحث قرار گرفته است. علاوه بر این، شبیه سازی با استفاده از امواج نسبتا عمیق انجام شده و در مقایسه با موارد موج خفیف مقایسه شده است. اثر غیرخطی با تجزیه مولفه های هارمونیک بالاتر از پاسخ های غیر خطی برجسته می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
تجزیه و تحلیل هیدرودینامیکی سیستم های چند جانبه دریایی با استفاده از یک مدل غیر خطی
چکیده انگلیسی
This study investigates the hydrodynamic performance of two freely floating or interconnected barges. A nonlinear decomposition model in the framework of potential flow is employed to simulate the wave-body interactions in the time domain. This piece of work focuses on the accurate calculation of hydrodynamic forces and motions of a multibody floating system. The hydrodynamic forces are indirectly calculated through an auxiliary function approach, which is extended to application of two floating bodies in the present study. The resultant coupled motion equations for two bodies clearly demonstrate the influence of one body on the other. To incorporate an interconnection between two floating bodies, a constraint matrix method is developed where the connection constraints are mathematically represented by a constraint matrix. The constraint forces in the connection are solved in the modified motion equations. The newly formulated coupled auxiliary function and constraint matrix approaches for two bodies with and without interconnections are validated by comparisons of first-order response against linear frequency-domain models. Two types of interconnections, namely, the rigid connection and the middle-hinge connection, are examined in both beam sea and head sea to demonstrate the effectiveness of the proposed method. Coupling effects of different connection scenarios on body motions as well as the influence on constraint forces are discussed. Furthermore, simulations using relatively steeper waves are performed and compared with mild wave cases. The nonlinear effect is highlighted by decomposing the higher harmonic components of nonlinear responses.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Fluids and Structures - Volume 70, April 2017, Pages 72-101
نویسندگان
, ,