تحليل مقايسه‌اي پاسخ ديناميكي سكو جكت توربين بادي در مقابل امواج شكنا براي مدل هاي مختلف نيروي ضربه موج

كارشناسي ارشد

چكيده يكي از مهمترين بارهاي محيطي وارد بر سازه هاي دريايي بار‌هاي ناشي از امواج مي‌باشد. معمولا نيروي موج وارد بر سازه هاي دريايي با اعضاي لاغر را به كمك معادله‌ي پركاربرد موريسون بدست مي‌آورند كه مجموع دو نيروي درگ و اينرسي است اما در حالتي كه موج شكنا (از نوع چرخان) ‌باشد علاوه بر اين نيروها، موج داراي بخش ديگري نيز مي‌باشد كه به نيروي ضربه موج شكنا موسوم است. اين نيرو كه در طول زمان به شدت متغير بوده و در مدت زماني بسيار كوتاه به سازه وارد مي‌گردد، مي‌تواند تحريك هاي شديد ديناميكي را ايجاد نمايد. سازه‌هاي نگهدارنده‌ي توربين‌هاي بادي فراساحلي انواع مختلفي از قبيل سازه‌هاي تك پايه‌اي و سازه‌هاي جكت شكل دارند و به اين علت كه عموما در مناطقي با عمق كم نصب مي‌گردند، در طول عمر خود به طور مداوم در معرض برخورد امواج شكنا قرار مي‌گيرند. از آنجايي كه براي سازه هاي تك پايه نگهدارنده توربين هاي بادي فرا‌ساحلي مدل‌هاي مختلفي جهت اعمال نيروهاي امواج شكنا بر روي سازه توسط محققين ارائه گرديده و مدل خاصي براي سازه هاي جكت شكل ارائه نشده است، در اين تحقيق تلاش گرديده تا تاثير انواع مدل‌هاي ضربه موج شكنا با روش‌هاي Goda (1966)، Campbell-Weynberg (1980)، Armand-Cointe (1986) و Wienke (2001) بر روي پاسخ اين نوع از سازه‌ها مورد تحقيق و بررسي قرار گيرد. جهت اعتبار سنجي بارهاي ناشي از مدل هاي مختلف ضربه موج شكنا، در ابتدا يك مدل اجزاء محدود از سازه‌ي نگهدارنده توربين بادي از نوع تك پايه‌اي در محيط نرم‌افزار ANSYS ساخته شده و نيروهاي ناشي از مدل هاي مختلف ضربه موج شكنا به سازه اعمال گرديده و پاسخ‌ ديناميكي حاصل با پاسخ هاي موجود مقايسه گرديده است. در ادامه جهت مطالعه نيروهاي ضربه موج شكنا بر روي سازه هاي جكت شكل، سكوي OC4 به عنوان مدل مطالعه موردي انتخاب گرديده و يك مدل اجزاء محدود از سازه جكت OC4 ساخته شده و با انجام تحليل ديناميكي گذرا، پاسخ‌هاي ديناميكي سازه از قبيل نيروي برش پايه و جابجايي (تغيير مكان) با توجه به مدل هاي مختلف ضربه موج شكنا بدست آمده است. نتايج نشان مي‌دهد كه از ميان مدل‌هاي مختلف بارگذاري ضربه موج شكنا، مدل Armand-Cointe (1986) بزرگترين مقادير را در مقايسه با ديگر مدل‌ها ارائه مي‌دهد. واژه‌هاي كليدي: نيروي ضربه موج شكنا، سازه جكت OC4، پاسخ ديناميكي، ANSYS

188365

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر خوانساري

سازه‌هاي دريايي

دكتر ذهبيون - دكتر شابختي