عنوان

بررسی عددی سکوهای نیمه‌شناور تحت اثر امواج

پ۲۷۲۰۴

per

بررسی عددی سکوهای نیمه‌شناور تحت اثر امواج

حسین نعمتی خجسته

فنی و مهندسی عمران

۱۴۰۱

۱۰۴ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مهندسی سواحل، بنادر و سازه‌های دریایی

۱۴۰۱/۰۶/۲۹

در این تحقیق با عنوان بررسی عددی سکوهای نیمه‌شناور تحت اثر امواج با هدف بررسی و ارزیابی فاکتورهای مؤثر بر رفتار سازه نامبرده و میزان تأثیر آنها و بهینه‌سازی طرح در ابتدا عوامل مؤثر و حاکم بر طرح سکوها بر اساس مطالعه منابع استخراج گردید. در ادامه بادر نظرگرفتن سکوی امیرکبیر به عنوان یک نمونه موردی و بر اساس پارامترهای مؤثر تعیین شده با استفاده از روش‌های عددی المان محدود و دینامیک سیالات محاسباتی و نرم‌افزارهای ABAQUS و Flow3d اقدام به ارزیایی‌های سازه‌ای و هیدرولیکی سکوی نامبرده گردید. بر اساس نتایج بدست آمده مشخص گردید که طرح بهینه بر اساس فاکتور تعداد پایه‌ها برابر با 6 عدد و تعداد 8 مهار برای سکو و زاویه مهارها برابر با 45 درجه و ارتفاع پایه‌های سکو برابر با 40 متر و قطر پایه‌ها برابر با 10 متر و استفاده از گوشه‌های غیرتیز برای سازه می‌تواند به لحاظ سازه‌ای و هیدرولیکی حاصل گردد. در این حالت مقادیر حداکثر شتاب و سرعت و جابجایی و انرژی و دوران برای نقطه مرکزی سکو دارای کمترین مقدار بوده و تغییر شکل سکو تحت اثر بار امواج دارای مقداری به مراتب کمتر در مقایسه با مقادیر نظیر طرح موجود سکو است. همچنین در مجموع نتایج تحلیل هیدرولیکی سازه مورد نظر بیش از نتایج تحلیل سازه‌ای گردید که علت اصلی آن مدل‌سازی واقعی جریان در نرم‌افزار Flow3d است که بر اساس آن اثرات جریان بر سازه به صورت واقعی در نظر گرفته شده (مدل‌سازی مستقیم جریان) و تحت اثر بار امواج نیروهای هیدرودینامیکی به صورت واقعی و چند برابر بارهای دینامیکی و استاتیکی بر مدل اعمال می‌گردد که نتیجه آن افزایش چند برابری نتایج می‌باشد. لذا همواره تحلیل هیدرولیکی و نتایج آن بحرانی‌تر از نتایج تحلیل سازه‌ای بوده و حاکم بر طرح می‌باشد.

In this research, with the title of numerical investigation of semi-floating platforms under the effect of waves, with the aim of investigating and evaluating the effective factors on the behavior of the mentioned structure and the extent of their influence and optimizing the design, at first, the effective factors governing the design of the platforms were extracted based on the study of sources. In the following, considering the Amir Kabir platform as a case study and based on the effective parameters determined using finite element numerical methods and computational fluid dynamics and ABAQUS and Flow3d software, the structural and hydraulic evaluations of the mentioned platform were carried out. Based on the obtained results, it was determined that the optimal design based on the factor of the number of bases is equal to 6 and the number of 8 braces for the platform and the angle of the braces is 45 degrees and the height of the platform legs is 40 meters and the diameter of the legs is 10 meters and use It can be obtained from non-sharp corners for the structure in terms of structure and hydraulics. In this case, the values of the maximum acceleration, speed, displacement, energy, and rotation for the central point of the platform have the lowest value and the deformation of the platform under the effect of the wave load has a much lower value compared to the values of the existing design of the platform. Also, in total, the results of the hydraulic analysis of the desired structure were more than the results of the structural analysis, the main reason of which is the real modeling of the Flow in the Flow3d software, based on which the effects of the Flow on the structure are considered realistically (direct modeling of the Flow) and under the influence of The load of waves of hydrodynamic forces is applied to the model in a real way and in multiples of dynamic and static loads, which results in an increase in the number of results. Therefore, hydraulic analysis and its results are always more critical than the results of structural analysis and govern the design.

Numerical Study of the Behavior of Semi-Submersible Platforms under the Influence of Waves

نعمتی خجسته‏،‏

‏حسین

تهيه کننده

لطف اللهی یقین،‏

مجتهدی،‏

‏‏ محمد علی

‏علیرضا

استاد راهنما

استاد مشاور

‏تبریز