Nonlinear time domain analysis of vertical ship motions

• Autorzy: Bruzzone D. , Grasso A.

Warianty tytułu

PL

Nieliniowa analiza pionowych ruchów statku w dziedzinie czasu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A nonlinear time domain seakeeping analysis has been performed for ships advancing in head seas with regular waves. A hybrid approach has been employed, solving the unsteady hydrodynamic problem in the frequency domain and the equations of motion in the time domain. This procedure transfers radiation and diffraction forces, supposed linear, from frequency to time domain, where nonlinear FroudeKrylov and hydrostatic forces are computed considering the actual hull wetted surface at each time step. In a first test case, a monohull, both a strip theory and a three-dimensional Rankine panel method have been used for the frequency domain analysis, while for another test case, a trimaran, only the three-dimensional methodology has been applied. A comparison of the results shows a good agreement with experimental data and the hybrid approach appears to be actually independent of the technique used in the frequency domain, even if the reliability of the results is strongly related with the accuracy of the evaluation of the hydrodynamic terms.

PL

Przedstawiona została nieliniowa analiza właściwości morskich statku w dziedzinie czasu dla statków poruszających się przy regularnej fali przeciwnej. Zastosowana została metoda hybrydowa polegająca na rozwiązywaniu nieustalonego zagadnienia hydrodynamicznego w dziedzinie częstotliwości i równań ruchu w dziedzinie czasu. Siły radiacyjne i dyfrakcyjne, z założenia liniowe, są przekazywane z dziedziny częstotliwości do dziedziny czasu, gdzie w każdym kroku czasowym obliczane są nieliniowe siły Froude'a-Kryłowa i siły hydrostatyczne z uwzględnieniem rzeczywistej powierzchni zwilżonej kadłuba. W pierwszym prezentowanym przypadku - statku jednokadłubowego, do analizy w dziedzinie częstotliwości została zastosowana zarówno metoda paskowa (strip theory), jak i trójwymiarowa metoda panelowa Rankine'a, natomiast w drugim przypadku - trimarana, zastosowano tylko metodę trójwymiarową. Porównanie wyników pokazuje dobrą zgodność z danymi doświadczalnymi. Metoda hybrydowa okazała się rzeczywiście niezależna od metody zastosowanej w dziedzinie częstotliwości nawet, jeżeli wiarygodność wyników jest silnie zależna od dokładności wyznaczania członów hydrodynamicznych.

Słowa kluczowe

EN

nonlinear motions; time domain; seakeeping

PL

okrętownictwo; hydrodynamika

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 7, no 4
• Strony: 27--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bruzzone D.

autor

Grasso A.

• Department of Naval Architecture and Marine Technology, University of Genoa, Italy

Bibliografia

• [1] Beck R., Reed A.: Modern seakeeping computations for ships, Twenty-Third Symposium on Naval Hydrodynamics, Val de Reuil, 2000.
• [2] Cummins W.E.: The impulse response function and ship motions, Schiffstechnik, N. 47, 1962, pp. 101-109.
• [3] Söding H.: Eine modifikation der streifenmethode, Schiffstechnik, No. 16, 1969, pp. 15-18.
• [4] PDSTRIP User Manual, http://sourceforge.net/projects/pdstrip.
• [5] Bruzzone D.: Application of a Rankine source method to the evaluation of motions of high speed marine vehicles, Proceeding of the 8th International Marine Design Conference, Athens, May 2003, Vol. II, pp. 69-79.
• [6] Gerritsma J., Smith W.E.: Full scale destroyer motion measuraments, Journal of Ship Research, Vol. 11, No. 1, 1967, pp. 1-8, 27.
• [7] Journèe J.M.J.: Experiments and calculations on 4 Wigley hull forms in head waves, Report 0909, Delft University of Technology, 1992.
• [8] Colagrossi A., Lugni C., Landrini M., Graziani G.: Numerical and experimental transient tests for ship seakeeping, Tenth International Offshore and Polar Engineering Conference, Seattle, 2000, pp. 406-413.