Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza podatności statku na zjawisko rezonansu parametrycznego kołysań bocznych

Wawrzyński W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 110

85--106

PL

Zjawisko kołysań parametrycznych opisane zostałojuż w połowie XX wieku, przy czym początkowo uznawane było,jako zagrożenie bezpieczeństwa statków małych. Podejście do zagadnienia uległo zmianie, gdy w 1998 roku w wyniku kołysań parametrycznych kontenerowca klasy post-Panamax, doszło do utraty 400 kontenerów a kolejnych 400 uległo zniszczeniu. Artykuł przedstawia opis zjawiska rezonansu parametrycznego kołysań bocznych oraz modeli matematycznych stosowanych do jego analizy ze szczególnym uwzględnieniem równania Mathieu, którejest podstawowym narzędziem wykorzystywanym do wyznaczania warunków wystąpienia kołysań parametrycznych. Głównym elementem artykułu są wyniki symulacji numerycznych wykonanych przy wykorzystaniu równania Mathieu obrazujące wzrost kołysań parametrycznych w funkcji czasu w tzw. obszarach niestabilności jak i możliwość wystąpienia kołysań parametrycznych w obszarach stabilnych. W oparciu o literaturę oraz wyniki obliczeń własnych określone zostały rozszerzone warunki wystąpienia i rozwoju kołysań parametrycznych statku. Przedstawiono również stan bieżący, proponowanych przez IMO, kryteriów oceny podatności statku na wystąpienie rezonansu parametrycznego kołysań bocznych.

EN

The parametric roll resonance is a phenomenon, which has already been described in the mid-twentieth century. However initially it was only considered as a threat to the stability of small ships. The approach to the issue changed after the year 1998, when on board of a post-Panamax containership, 400 containers were lost and additional 400 were devastated due to parametric roll. The paper presents a description of the phenomenon and the mathematical models used in its analysis with particular emphasis put on the Mathieu equation. Nowadays the Mathieu equation is a key instrument used in the process of determining the conditions of the parametric roll resonance onset, since it allows to define the criteria of the ships vulnerability for the parametric rolling. The main goal of the paper is presentation of the results of the numerical simulations performed by employing the Mathieu equation and showing the parametric roll increase in time for a ship in a resonance area. It is also shown that parametric rolling can occur outside the resonance area. The extended conditions for the parametric rolling onset and increasing are defined based on literature and own calculations. The paper also presents the current state of the vulnerability criteria for the parametric rolling failure mode proposed by the IMO.

2

Procedura obliczeń dla zjawiska rezonansu parametrycznego kołysań bocznych statku w kryteriach statecznościowych drugiej generacji

Chorab P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

79--84

PL

W artykule omówiona została procedura obliczeń dla wystąpienia zjawiska rezonansu parametrycznego kołysań bocznych w kryteriach statecznościowych drugiej generacji. Zjawisko rezonansu parametrycznego kołysań bocznych statku jest zjawiskiem znacząco wpływającym na poziom bezpieczeństwa statecznościowego, przy wystąpieniu szczególnych parametrów ruch statku i falowania morskiego. Ze względu na trwające prace na kryteriami statecznościowymi drugiej generacji, zjawisko to zostało uwzględnione w projekcie nowych kryteriów jako jeden z tak zwanych defektów statecznościowych. W pracy przedstawiono kolejne etapy obliczeń na poziomie pierwszym i drugim procedury celem określenia podatności statku na wystąpienia badanego defektu statecznościowego. Omówiono kolejność obliczeń, zakres potrzebnych danych wejściowych oraz interpretację otrzymanych wyników.

EN

The article discussed the procedure for the calculation of parametric rolling failure mode in the second generation criteria. The phenomenon of parametric rolling of the ship is significantly affects the level of ship stability safety, occurrence in specific parameters of ship movement and sea waves. Due to the present work on second generation stability criteria, phenomenon it has been included in the draft new criteria as one of the so-called failure mode. The paper presents the stages of the calculation in the first and second levels in order to determine the vulnerability of a ship on this failure mode. Discussed the order of evaluation, the scope of the necessary input data and interpretation of results.

3

Wykorzystanie równania Mathieu do analizy rezonansu parametrycznego kołysań statku

Wawrzyński W.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

6503--6512, CD 2

PL

Rezonans parametryczny kołysań jest zjawiskiem będącym dużym zagrożeniem dla bezpieczeństwa statku, ładunku jak i załogi. Może doprowadzić do uzyskania przez statek kątów przechyłu przekraczających 40°. Statkami najbardziej narażonymi na to zjawisko są nowoczesne kontenerowce. Problem został zauważony w 1998 roku, gdy na kontenerowcu klasy post-Panamax, w wyniku kołysań parametrycznych, doszło do utraty 400 kontenerów a kolejnych czterysta uległo zniszczeniu. Bezpośrednią przyczyną kołysań parametrycznych są okresowe zmiany momentu prostującego statek przy falowaniu o znacznej wysokości z sektora dziobowego oraz rufowego. Analizy rezonansu kołysań parametrycznych przeprowadzane są najczęściej dla modelu kołysań opartego na jednym lub trzech stopniach swobody. Wnioski ogólne pozwala jednak uzyskać zastosowanie modelu dla jednego stopnia swobody, gdzie równanie kołysań statku sprowadzane jest do postaci równania Mathieu. Artykuł przedstawia metodykę zastosowania równania Mathieu do opisu kołysań parametrycznych oraz wnioski ogólne, jakie można przy jego zastosowaniu uzyskać.

EN

Parametric roll resonance is phenomenon, which poses a great threat for the ship, its cargo as well as the crew safety. It can lead the ship to reach significant roll motions with amplitude exceeding 40 degrees. The ships that are most vulnerable to this phenomenon are modern containerships. The problem was first identified in 1998, when on board of a post-Panamax containership 400 containers were lost and additional 400 were devastated due to parametric roll. The direct reason for the occurrence of parametric roll are periodic variations in the ship transverse stability due to changes in the underwater hull geometry in the presence of high and moderate longitudinal waves. Investigations of the phenomenon are mostly carried out for the ship motions model using one or three degrees of freedom. The generalized conclusions can be obtained only from the one degree of freedom equation which can be reduced to the well-known Mathieu equation. This paper presents the methodology of using the Mathieu equation to describe the parametric roll resonance and general conclusions, which can be obtained.

4

Badanie granicy wystąpienia rezonansu parametrycznego kołysań bocznych statku w oparciu o równanie Mathieu

Wawrzyński W.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

1171--1182, CD1

PL

Rezonans parametryczny kołysań bocznych może wystąpić w sytuacji zazwyczaj uważanej za stosunkowo bezpieczną dla statku, tzn. przy falowaniu z sektora dziobowego, rzadziej z sektora rufowego. Bezpośrednią przyczyną kołysań parametrycznych są, wywołane falą, okresowe zmiany momentu prostującego statek, a amplituda wywołanych kołysań może przekroczyć 40°. Zjawisko kołysań parametrycznych opisane zostało już w połowie XX wieku, przy czym uznawane było, jako zagrożenie bezpieczeństwa statków małych. Sytuacja uległa zmianie po 1998 roku, gdy na kontenerowcu klasy post-Panamax, w wyniku kołysań parametrycznych, doszło do utraty 400 kontenerów a kolejnych czterysta uległo zniszczeniu. Ponieważ w następnych latach odnotowanych zostało kilka kolejnych przypadków wystąpienia kołysań parametrycznych, zjawisko to zostało włączone do grupy zagrożeń bezpieczeństwa statecznościowego statku w warunkach morskich, dla których opracowywana jest aktualnie, w ramach IMO, tzw. Druga Generacja Kryteriów Stateczności. Rezonans parametryczny kołysań jest typowym zjawiskiem o charakterze bifurkacji, posiadającym obszary rozwiązań stabilne i niestabilne. Jednakże, pomimo wyraźnie określonej granicy niestabilności układu, zaobserwować można w obszarach niestabilności różne czasy narastania procesu, a w obszarach stabilnych wzbudzenia kołysań w ograniczonym wymiarze. Artykuł przedstawia wykonaną przy wykorzystaniu równania Mathieu analizę obszarów niestabilnych oraz stabilnych, w których występuje wzbudzanie kołysań bocznych statku na skutek zmian stateczności na fali.

EN

The parametric roll resonance is a phenomenon, which can take place in situations which are judged as relatively safe for a ship, in the presence of head waves or, at times, in the presence of following waves. It can lead to the occurrence of extreme roll motions with an amplitude exceeding 40 degrees. The direct reason for the occurrence of parametric roll resonance is periodic variation in the ships transverse stability in the presence of longitudinal waves. The parametric roll resonance phenomenon has been known for many years but initially it was only considered as a threat to the stability of small ships. The problem arose in 1998, when on board of a post-Panamax containership, 400 containers were lost and additional 400 were devastated due to parametric roll. Since then parametric roll was observed several times, therefore the phenomenon was included in the group of five failure modes for the ship in waves. For this group of failure modes, the Second Generation Intact Stability Criteria are now under development at the International Maritime Organization. The parametric roll resonance is a bifurcation phenomenon, which means that it has stable (bounded) and unstable (unbounded) solutions. However, it can be observed that in the unstable area there are variations in the time of growth of the instability, and in the stable area there still can be some excitations observed. This paper presents the investigation into that area based on the Mathieu equation.

5

On certain types of ship responses disclosed by the two-stage approach to ship dynamics

Matusiak J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2007

|

Vol. 7, no 4

151-166

EN

Some applications of the so-called two-stage approach to the determination of non-linear large amplitude motions of a ship in waves are presented. These include ship capsizing, parametric roll resonance and a time domain simulation or the so-called weather criterion. A brief description of the computational model is given, too.

PL

Przedstawione zostały przypadki zastosowania tzw. dwuetapowego podejścia do wyznaczania nieliniowych ruchów o dużej amplitudzie statku na fali. Przypadki obejmują wywracanie statku do góry dnem, parametryczne kołysania rezonansowe, oraz symulację tzw. kryterium pogodowego w dziedzinie czasu. Podany został również krótki opis modelu obliczeniowego.