Geri Dön

Gemi liman çarpışmasının analizi ve liman usturmaça sisteminin dizaynı

Başlık çevirisi mevcut değil.

  1. Tez No: 65515
  2. Yazar: GÖKDENİZ NEŞER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NİHAT TAŞPINAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Su Ürünleri, Gemi Mühendisliği, Aquatic Products, Marine Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Gemiler, Usturmaça, Yanaşma, Ships, Fender, Berthing
  7. Yıl: 1996
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

ÖZET Yanaşma yapılarının tasarımı, genellikle yanaşan gemilerin sahip olduğu kinetik enerjinin usturmaça/usturmaça sistemi tarafından tamamıyla sönümlendiği yaklaşımını içerir. Tanım olarak usturmaçalar; gemilerin yanaşma yapılarına güvenlikle yanaşmasını sağlayan, yanaşma yapısını çarpmanın olumsuz etkilerinden koruyan ve gemilerin bağlıyken de güven içinde kalmalarına yardımcı olan donanımlardır. Bu çalışmada ise; yine yanaşma yapılarının tasarımına yönelik, farklı olarak yanaşma-çarpma-ayrılma aşamalarından oluşan 'yanaşma problemi' zamanın bağlısı (time domain) bir şekilde incelenmiştir. Bu irdelemede 'yanaşma problemi', temel öğeleri gemi, usturmaça sistemi ve yanaşma yapısı olan bir sistem olarak gözönüne alınmıştır. Sistemin bu temel öğeleri arasındaki etkileşimi ise, sistemin diğer unsurları olan yanaşma koşulları ve doğa koşulları belirleyecektir (Şekil 1.). Çalışmada, dalga yansıması etmeninin olmamasından doğan basitliği nedeniyle açık yanaşma yapıları gözönüne alınmıştır. IIY AY N A A P $ ! Ms A I P P P P U ss T i U R M A Ç A S T E M Y A N A 5 M A K O U L L A R I G E M Şekil 1. Yanaşma Probleminin Çözümünde Gözönüne Alman Sistem Yanaşan gemiye etkiyen doğal (dalga, akıntı, rüzgar) ve operasyonel (demirleme, yanaşma, bağlama) yüklerinin zamanın bağlısı olarak modellenmelerinde Cummins denklemlerinden yararlanılmıştır. Bilindiği gibi, gemiye etkiyen ve gemi bünyesinde tepki kuvvetleri ve momentleri doğuran, doğrusal olmayan etmenleri içerebilecek bir modelleme yapabilmek için geminin hareket denklemlerini zamanın bağlısı olarak formüle etmek gerekir. Ancak böyle bir modelleme yardımıyla usturmaça yükleri gibi anlık kuvvetler ve momentler ile hareketler arasında ilişki kurulabilecektir. Bu işleme olanak tanıyan, yani dış yükler etkisiyle oluşmuş hidromekanik tepkime kuvvetlerinin ve momentlerinin elde edilmelerini sağlayan Cummins'in klasik formülasyonu ve bu formülasyona ilişkin Ogilvie'nin geliştirmeleri bu çalışmanın temelini oluşturur. - IIIAnılan denklemler aşağıdaki gibi verilebilir: 6 I J = U i = l,2 6 X 00 M..+A.. -x.(t)+jB..(T)-x.(t-T)-dc+C..-x.(t) = X.(t) burada, 00 A.. = a..(©) + -. JB..(t)-sin(öT)-dx ıj ı,J o q ı,J 00 B..(t) = - -jb..(co)-cos(coT)-dcû C.. =c.. ve, x.(t) *j(t) xj(t) Mi,j Bi,j(t) Xi(t) = t anında ve j doğrultusunda, öteleme ve dönme ivmesi, = t anında ve j doğrultusunda, öteleme ve dönme hızı, = t anında ve j doğrultusunda, öteleme ve dönme yerdeğiştirmesi, = kütle veya eylemsizlik katsayısı, = hidrodinamik kütle katsayısı, = geciktirme fonksiyonu, = yay katsayısı, = t anında, i doğrultusundaki dış yük, IVq = açısal frekans, ajj((û) = frekansın bağlısı hidrodinamik ek kütle katsayısı, bij((û) = frekansın bağlısı hidrodinamik sönüm katsayısı, cj j = yerine getirici yay katsayısıdır. Yukarıda tanımlanan ve frekansın bağlısı olan potansiyel katsayılar, dilim teorisi (strip theory) temeline dayanan ve Delft Teknoloji Üniversitesi Makina ve Deniz Mühendisliği Fakültesi öğretim üyesi Dr. J.M.J. JOURNEE tarafından geliştirilmiş SEAWAY-D adlı yazılımla hesaplanmaktadır. Frekansın bağlısı olan, potansiyellikle ilgili bu veriler yardımıyla potansiyel kütle katsayıları Aj j ve geciktirme fonksiyonları Bij(x) hesaplanmış; yerine getirici yay katsayıları olan C{-, ve Cjj ise gemi geometrisine bağlı olarak elde edilmiştir. Viskoz ortamdaki non-lineer yalpa sönümleme katsayıları, İkeda'nın ampirik formülasyonu kullanılarak bulunmuştur. Yanaşma sırasında etkin olan, yan öteleme hareketleri için doğrusal olmayan sönümleme de tahmini bir sürüklenme katsayısı kullanılarak denklemlere eklenmiştir. SEAWAY-D'de ön-işlenmesi gerçekleştirilen bu hidromekanik katsayılar, yine aynı araştırmacının geliştirdiği ve zamanın bağlısı olarak Cummins denklemlerinin çözümünü yapan SEATIME adlı yazılıma input olarak kullanılmıştır. Bu programda Cummins denklemleri yüksek mertebeli“Runge-Kutta”nümerik çözümleme yöntemiyle çözülmektedir. V -SEATIME programıyla çözülen Cummins denklemlerinin sağ tarafını oluşturan dış yüklere usturmaça yüklerinin eklenmesi; NEŞER tarafından, Fortran'77 kaynak kodunda yazılmış bir program parçasıyla gerçekleştirilmiştir. Ortaya çıkan matematiksel model, çalışmanın dördüncü bölümünde İzmir Körfezi'nde yolcu taşımacılığı etkinliği gösteren Türkiye Denizcilik İşletmeleri'ne ait bir yolcu gemisine uyarlanmış ve takip eden bölümde de sonuçlar irdelenmiştir. - VI

Özet (Çeviri)

ABSTRACT When designing a berthing structure generally an approach is used in which it is assumed that the energy to be absorbed by fender/fenders should be equal the kinetic energy of the ship. By definition, fenders makes ships berth safely, protect piers from shock, allow ships moor safely after berthing. In this study, berthing problem which consists berthing, collision and leaving has been investigated and solved in the time domain. In order to solve this problem, it is considered that the system has three elements: pier, fender, ship and then the related berthing conditions and the environmental conditions: wave, current, wind. (Fig.l.) Two principal types of berthing structures can be mentioned; open berth and closed berth. Among these types of structure, the open berth does not interfere with flow and pressure fields around the ship. This study deals with ship berthing to an open structure because of its simplicity. VIIE R d D F E N D E R A S H I P C O N D I T I O N S O F N A T U R E Figure 1. The System Considered for the Solving of Berthing Problem For the mathematical model to simulate the external loads and the behaviour of a ship berthing to an open structure, Cummins equation solved in the time domain has been used. To include the non-linear effects in the behaviour of the vessel, it is necessary to formulate the equations of the motion in the time domain, which relates instantaneous magnitudes of forces, moments and motions. For the description of the hydromechanic reaction forces and moments, due to time dependent ship motions caused by external loads, use has been made of the classic formulation given by Cummins and further developed by Ogilvie. VIII -These equations are given by: 6 Z j = U for i = 1,2,...,6 N 00 M.,+A.. -x.(t)+jB..(t)-x.(t-T)-dx + C..-x.(t) = X.(t) in which: 00 A.. =a..(co) + -. JB..(T)-sin(cDT)-d.T hi hi co " i,J 00 B..(t) = -. Jb..(co)-cos(cuT)-d(0 hi TC q 1»J C.. =c.. 1J 1J with: xj(t) ij(t) Xj(t) Mi,j A hi BU(T) = translational or rotational acceleration in direction j, at time t = translational or rotational velocity in direction j, at time t = tranlational or rotational displacement in direction j, at time t = solid mass or inertia coefficient = hydrodynamic mass coefficient = retardation fuction = spring coefficient IXXj(t) = external load in direction i at time t <a = circular frequency ai_j((ü) = frequency-dependent hydrodynamic added mass coefficient b[ ;(q) = frequency-dependent hydrodynamic damping coefficient cj j = restoring force coefficient The frequency-dependent potential coefficient a j j j ( co ) and bj i((ö) have been calculated by the help of Dr. J.M.J. Journee's SEAWAY-D program which is based on the strip theory. From these frequency-dependent potential data, the potential mass A}j(co ) and the retardation functions B[\(x) have been calculated. The restoring spring coefficients cjj or C[ j have been obtained depending on the ship geometry. The non-linear viscous roll damping coefficient have been determined from Ikeda's empirical formula. For the sway and yaw motions, a non-linear damping has been added by using estimated drag coefficients. Hydromechanical coefficients obtained from SEAWAY-D has been used as an input of the SEATIME program of the same author which solves the Cummins equations in the time domain. To add fender forces to the other external loads of right hand side of Cummins equation, a program has been developed and added to SEATIME by Neşer. And fourth chapter deals with a passerger ship berthing to an open structure. As a case study, a ship which is operating in marine transportation in İzmir Bay has been chosen. X -

Benzer Tezler

  1. Tez No

    9388

    Tersanelerde planlama ve kontrol fonksiyonları

    Başlık çevirisi yok

    İ.ALTAY BURKUTOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1990

    İşletmeİstanbul Üniversitesi

    İşletme Yönetimi ve Organizasyon Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BEYZA FURMAN(OBA)

  2. Tez No

    33573

    Computer simulation model for an optimum seaport size

    Optimum liman boyutunu saptamada bilgisayar benzeşim modeli

    SERHAN KARAASLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1993

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞEN ERGİN

  3. Tez No

    56665

    A Computer simulation model for seapolat planning

    Liman planlamasında bilgisayar benzetimi modeli

    IŞIKHAN GÜLER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞEN ERGİN

  4. Tez No

    33749

    Kuyruk teorisi modelleri ve Trabzon Limanı'nda bir uygulama

    Başlık çevirisi yok

    EFSANE TURAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FAZIL ÇELİK

  5. Tez No

    25538

    Liman ve liman işletmeciliği

    Başlık çevirisi yok

    NESRİN ERGÜNEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1993

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Deniz İşletmeleri Yönetimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. IŞIL PEKDEMİR

Geri Dön