Naslov
Povratna krutost u hidroelastičnoj analizi brodskih konstrukcija
(Restoring stiffness in hydroelastic analysis of ship structures)

Autori
Hadžić, Neven

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
09.07

Godina
2012

Stranica
177

Mentor
Senjanović, Ivo

Ključne riječi
Hidroelastičnost; Brodske konstrukcija; Kontejnerski brodovi; Metoda konačnih elemenata; Modalna metoda; Valno opterećenje; Hidrostatički model; Konvencionalna krutost; Povratna krutost; Geometrijska krutost; Hidroelastični odziv
(Hydroelasticity; Ship structure; Container ship; Finite element method; Mode superposition method; Wave load; Hydrostatic model; Conventional stiffness; Restoring stiffness; Geometric stiffness; Hydroelastic response)

Sažetak
Utjecaj niza društvenih, ekonomskih i geostrateških čimbenika na pojavu, razvoj i porast veličine kontejnerskih brodova prikazan je zajedno s povijesnim pregledom kontejnerskog transporta u prvom poglavnju. Isto poglavlje donosi i opis problema hidroelastičnosti s istaknutim nedoumicama oko definicije hidrostatičkog modela i točne formulacije koeficijenata povratne krutosti. Nakon pregleda literature, kao ciljevi doktorskog rada postavljeni su: formulacija konzistente povratne krutosti, njeno objedinjavanje s geometrijskom krutošću te formulacija problema metodom konačnih elemenata predstavljeni. Drugo poglavlje donosi pregled hidroelastičnog matematičkog modela koji se sastoji od strukturnog modela, modela oplakane površine te hidrodinamičkog i hidrostatičkog modela. Detaljan prikaz izvoda konzistentne povratne krutosti temeljen na razmatranju trenutačne i referentne geometrije oplakane površine te na primjeni usmjerene derivacije i metode superpozicije modova (prirodnih oblika vibriranja) dan je u prvom dijelu trećeg poglavlja. U drugom dijelu istog poglavlja uvodi se definicija modalne geometrijske krutosti, nakon čega je izvršeno njeno objedinjavanje s prethodo spomenutom povratnom krutošću. U četvrtom poglavlju uspoređene su konzistentna i objedinjena povratna krutost s postojećim formulacijama, u okviru čega su istaknute i pojašnjene razlike nove krutosti u odnosu na već poznate. Peto poglavlje rada sastoji se od prikaza formulacije konzistentne i objedinjene povratne krutosti metodom konačnih elemenata. Nakon prikaza osnovnih pretpostavki i relacija metode konačnih elemenata, izvedeni su izrazi za proračun koeficijenata povratne krutosti koji se temelje na matričnom računu i interpolaciji translacijskih stupnjeva slobode gibanja elemenata primjenom funkcija oblika. Izvedeni konačni elementi mogu se definirati za plošne elemente kao ljuskasti elementi povratne krutosti bez rotacijskih stupnjeva slobode, odnosno za linijske elemente kao elementi povratne krutosti s jednim (translacijskim) stupnjem slobode u svakom čvoru. U šestom poglavlju dan je prikaz programa RESTAN koji je razvijen u programskom jeziku FORTRAN. On se koristi za proračun povratne krutosti na temelju 3D mreže konačnih elemenata koja se primjenjuje u uobičajenim analizama čvrstoće broda. Valjanost razvijene metode potvrđena je numeričkim primjerima u sedmom poglavlju. Analiziran je odziv barže na pravilnim valovima kao testni primjer, te odziv kontejnerskog broda kao ilustrativni primjer. Određene su prijenosne funkcije za unutarnje sile brodskog trupa, tj. momente savijanja i uvijanja, te poprečnih sila. U posljednjem poglavlju istaknut je znanstveni doprinos i navedeni su zaključci istraživanja, nakon čega su dane smjernice za daljnje istraživanje predmetnog područja.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Brodogradnja

POVEZANOST RADA