MS ESTONIA Svensk översättning ISBN 91-38-31458-4 - Statens ...
MS ESTONIA Svensk översättning ISBN 91-38-31458-4 - Statens ...
MS ESTONIA Svensk översättning ISBN 91-38-31458-4 - Statens ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
.<br />
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○<br />
Tabell 12.3 Simulerade våginducerade vertikala laster på bogvisiret.<br />
Simuleringsprogram och exempel på resultat (visirets vikt exkluderad).<br />
Kurs Fart Bogvåg H s T p Z-kraft (MN) Z-kraft (MN)<br />
(grader) (knop) (m) (m) (s) Genomsnittlig Genomsnittlig<br />
överskridandeperiod överskridandeperiod<br />
30 minuter 10 timmar<br />
Motsjö, 180 15 1.0 4.0 8.0 2.50 3.60<br />
180 15 1.0 4.0 8.5 2.55 3.95<br />
180 12 0.65 4.0 8.0 2.05 3.10<br />
180 10 0.4 4.0 8.0 1.70 2.70<br />
180 10 0.4 5.5 8.0 4.35 7.15<br />
180 12 0.65 5.5 8.0 4.80 7.50<br />
180 15 1.0 5.5 8.0 5.35 8.10<br />
180 15 1.5 5.5 8.0 6.30 9.60<br />
Bogsjö, 150 15 1.0 4.0 8.0 2.95 4.20<br />
150 15 1.0 4.5 8.0 4.00 5.60<br />
150 15 1.5 4.0 8.0 3.45 4.80<br />
metod för simulering av fartygsrörelser<br />
och skrovbelastningar i vågor. Metoden<br />
går ut på att sekvenser av långkammiga<br />
oregelbundna vågor och fartygsrörelser<br />
kan genereras genom linjär superposition.<br />
Bogvisiret betraktades som en liten<br />
kropp som slår ner i vatten. För att beräkna<br />
den vertikala kraften på visiret har<br />
man sålunda antagit att dynamiskt vågtryck<br />
och vågrörelse, hastighet och acceleration<br />
är konstanta inom den av visiret<br />
upptagna volymen. Antagandet förutsätter<br />
att våglängden är betydligt längre än<br />
bogvisirets mått.<br />
I den numeriska modellen ingår de<br />
hydrostatiska och hydrodynamiska krafter<br />
som är inbyggda i strip-teorin och de<br />
icke-linjära hydrodynamiska krafterna<br />
med hänsyn till rörelsemängden. De ickelinjära<br />
egenskaperna hos de hydrodynamiska<br />
krafter som uppkommer ur variationen<br />
av den nedsänkta delen av visiret<br />
beaktas genom att man vid varje tidssteg<br />
tar hänsyn till det momentana vattenlinjeplanet.<br />
Följande kraftkomponenter är<br />
inkluderade i den numeriska modellen:<br />
• Visirets vikt, antagen till att vara 0,6<br />
MN (60 ton).<br />
• Tröghetskraften, beräknad ur fartygets<br />
stelkroppsrörelse vid visirets centrumpunkt.<br />
• Hydrodynamisk kraft, som beror på<br />
visirets adderade massa och dämpning<br />
och som antas vara proportionell<br />
till den vertikala relativa accelerationen<br />
respektive hastigheten. Koefficienter<br />
för adderad massa och<br />
dämpning vid hävningsrörelse beräknades<br />
i förväg för olika vattenlinjer<br />
med en tredimensionell ”sinksource”-metod<br />
och kurvanpassades.<br />
Vid varje tidssteg användes värden<br />
som svarade mot det momentana<br />
djupgåendet.<br />
• Hydrostatisk lyftkraft beroende på<br />
den momentana nedsänkta volymen<br />
av visiret.<br />
• Froude-Krylov-kraften, definierad<br />
som integralen av det linjära hydrodynamiska<br />
trycket i den ostörda infallande<br />
vågen över visirets nedsänkta<br />
yta.<br />
• Icke-linjär vertikal kraft från vågslag,<br />
i vilken den dominerande termen är<br />
ändringstakten för adderad massa<br />
multiplicerad med vertikal relativ<br />
hastighet i kvadrat.<br />
• Kraften som beror på det stationära<br />
flödet omkring det nedsänkta visiret<br />
beräknades i förväg med hjälp av<br />
SHIPFLOW-programmet i lugnt vatten<br />
för olika förliga djupgåenden.<br />
Vid varje tidssteg användes kurvanpassade<br />
värden.<br />
Effekten av den stationära bogvågen<br />
beaktades genom ett konstant tillägg till<br />
djupgåendet vid visiret. Bogvågens höjd,<br />
beräknad med hjälp av SHIPFLOW-programmet<br />
för olika farter, adderades till<br />
den vertikala relativa rörelsen på visirets<br />
mittlinje.<br />
12.2.3<br />
Resultat<br />
Simuleringarnas huvudsakliga resultat<br />
redovisas i grafer, som beskriver sannolikheterna<br />
för att den vertikala komponenten<br />
av vågkraften på visiret överskrider<br />
olika nivåer. Om sannolikhetsvärdena<br />
för överskridande med avseende på<br />
antalet vågmöten läggs in på en logaritmisk<br />
skala och den vertikala kraften på<br />
en linjär skala, förefaller räta linjer passa<br />
erhållna data tämligen väl. Det finns ingen<br />
teoretisk bas för det linjära förhållandet<br />
mellan logaritmen för överskridandesannolikheten<br />
och den vertikala visirlasten.<br />
Weibull-fördelningen har ofta tillämpats<br />
för anpassning av långtidsfördelningar<br />
av våghöjder och våglaster, men<br />
i detta fall var det okänt hur väl den skulle<br />
representera fördelningens extremvärden.<br />
Av detta skäl har långa simuleringar genomförts<br />
för att undvika extrapolering<br />
av data.<br />
Våglasten på bogvisiret är starkt ickelinjär<br />
med avseende på vågamplituden.<br />
Låga vågor når inte ens upp till visiret.<br />
Medan de simulerade vågorna har ungefärligen<br />
likvärdiga fördelningar av amplituden<br />
för vågtoppar och vågdalar, visar<br />
den simulerade visirlasten toppvärden<br />
endast när bogen dyker i den infallande<br />
vågen. När bogen höjer sig ur vattnet är<br />
lasten på visiret nära nog likvärdig med<br />
dess vikt.<br />
De högsta simulerade belastningsvärdena<br />
har en sannolikhet för överskridande<br />
på ca 1/30 000, vilket svarar mot<br />
de ca 30 000 vågor som möttes under<br />
den totalt 36-timmar långa simuleringstiden.<br />
Värdena för överskridandesannolikheten<br />
kan således överföras till genomsnittliga<br />
överskridandeperioder genom<br />
att man använder antalet vågmöten<br />
under ifrågavarande period. I motsjö vid<br />
estonia – slutrapport 157