Influence of the numerical modelling methods on dispersions and errors of analysis results of ship hull and deckhouse vibrations

• Autorzy: Murawski Lech

Identyfikatory

DOI

10.2478/jok-2022-0051

Warianty tytułu

PL

Wpływ metod modelowania numerycznego na rozrzuty i błędy wyników analiz drgań kadłubów i nadbudówek statków

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Ships' (especially containers) vibrations significantly impact navigation safety. The presented analyses aims to identify the main forces exciting the ship's superstructure and hull vibrations, test their influence on vibration levels, and verify the assumptions of the computational methodology. Two container ships were analysed. The influence of different modeling methods on the obtained calculation results was investigated. The impact of various operating parameters on the vibration level was also analysed. The numerical analyses results are compared with some empirical formulas. As a result, the calculation confidence level was estimated. The calculation results have been verified by comparison with measurement tests carried out on the real ship.

PL

Drgania statków (zwłaszcza kontenerowców) mają duży wpływ na bezpieczeństwo żeglugi. Celem przedstawionych analiz jest identyfikacja głównych sił wymuszających drgania nadbudówki i kadłuba statku, zbadanie ich wpływu na poziom drgań oraz weryfikacja założeń metodyki obliczeniowej. Przeanalizowano dwa kontenerowce. Zbadano wpływ różnych metod modelowania na wyniki obliczeń. Przeanalizowano również wpływ różnych parametrów eksploatacyjnych na poziom drgań. Wyniki analiz numerycznych porównano z niektórymi wzorami empirycznymi. W rezultacie oszacowano poziom ufności obliczeń. Wyniki obliczeń zostały zweryfikowane poprzez porównanie z badaniami pomiarowymi wykonanymi na rzeczywistym statku.

Słowa kluczowe

EN

ship; vibration; finite element method; calculation error; dispersion

PL

statek; drganie; MES; rozrzut; błąd obliczeniowy

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 52, iss. 4
• Strony: 207--222
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Murawski Lech

• Gdynia Maritime University, Uniwersytet Morski w Gdyni

Bibliografia

• 1. ABS. Guidance notes on ship vibration. 2006.
• 2. Andersen I.M.V., Jensen J.J.: Measurements in a container ship of wave-induced hull girder stresses in excess of design values. Marine Structures. 37: 54-85. 2014.
• 3. Asmussen I., Menzel W., Mumm H. 2001. Ship Vibration. Germanischer Lloyd. Issue No. 5.
• 4. Besnier F., Du S., Ergin A., Hermundstad O.A., Hong S.Y., Iaccarino R., Kaminski M.L., Liu J.H., Mumm H., Murawski L., Shuri H.: Dynamic Response. 16th International Ship and Offshore Structures Congress (ISSC), Southampton, Great Britain. 2006.
• 5. He Z.C., Cheng A.G., Zhang G.Y., Zhong Z.H., Liu G.R.: Dispersion error reduction for acoustic problems using the edge-based smoothed finite element method (ES-FEM). Numerical Methods in Engineering. 86 (11): 1322-1338. 2011.
• 6. Murawski L.: Static and Dynamic Analyses of Marine Propulsion Systems. Warsaw: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. 2003.
• 7. Murawski L.: Forces exciting vibrations of ship’s hull and superstructure. Polish Maritime Research. 4(46): 15-21. 2005.
• 8. Murawski L.: Ship structure dynamic analysis – effects of made assumptions on computation results. Polish Maritime Research. 2(48): 3-7. 2006.
• 9. Mustapha K.: FEM for time-fractional diffusion equations, novel optimal error analyses. Mathematics of Computation. 87:2259-2272. 2018.
• 10. Okumoto Y., Takeda Y., Mano M., Okada T.: Design of Ship Hull Structures. A Practical Guide for Engineers. Springer. 1-110. 2009.
• 11. Senjanović I., Vladimir N., Tomić M., Hadžić N., Malenica Š.: Some aspects of structural modelling and restoring stiffness in hydroelastic analysis of large container ships. Ships and Offshore Structures. 9(2): 199-217. 2014.
• 12. Senjanović I., Vladimir N., Tomić M., Hadžić N., Malenica Š.: Global hydroelastic analysis of ultra large container ships by improved beam structural model. International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering. 6(4): 1041-1063. 2014.
• 13. Senjanović I, Hadžić N., Murawski L., Vladimir N., Alujević N.: Analytical procedures for torsional vibration analysis of ship power transmission system. Engineering Structures. 178: 227-244. 2019.
• 14. Wilson J.F.: Dynamic of offshore structures. New Jersey: John Wiley & Sons. 2003.
• 15. Yumei Y., Hongyu C., Deyou Z., Ming H.: Predicting method of natural frequency for ship's overall vertical vibration. Shipbuilding. 65 (3): 49-58. 2014.