Modeller i HydroD Modeller av Goliat & Trym tilgjengelig i Canvas (*.zip filer)

Transkript

1 Dagens tekst Underveisevaluering frist Punkter fra HydroD-kurset Gjennomgang av Oppgavene 1 & 2 Modellering - GeniE Ekvivalent platetykkelse GOLIAT Modeller i Sesam Structure reduction Compartments Forenklet modellering Trym Resultater HydroD Stability Resultater HydroD Hydrodynamics AOB Fortsette gruppearbeidet 1

2 Modeller i HydroD Modeller av Goliat & Trym tilgjengelig i Canvas (*.zip filer) Flere modeller - RMB Tidlig i HydroD kobler GeniEmodeller (T1, T2, T3, etc) med nye navn i HydroD Disse nye navnene brukes så gjennomgående i HydroD. Gi selvforklarende nye navn! Default: ElementModel1 ElementModel2 2

3 Models in SESAM 3

4 Models in SESAM MAS121 Goliat & Trym NB: Massemodell Goliat & Trym - Leveranse T3.FEM Trym T2.FEM 4

5 Bølgelastmodeller i Sesam Stor-Volum -> Panel metode Diffraksjon / Radiasjon. Slanke elementer - Morrison Struktur / FE, Compartment, & event. Masse modell (ikke bølgelast) Kilde-/sluk-/dipol- metode Potensialteori Viskøse effekter neglisjert Morrison formel: Potensialteori (masse) Viskøse effekter (drag) To hensikter med Morrison modell: 1. Modellere Morrisonelementer (slanke) 2. Få med viskøse effekter for elementer som er modellert i Panel-modellen 5

6 Bølgelastmodeller i Sesam Morrison slanke elementer Store/små søyler og pongtonger modellert i Panelmodell (potensialteori) Massekraftbidraget i Morrison (potensialteori) skal derfor ikke med for disse. Bracer (stor/små) er ikke modellert i Panelmodell begge bidrag i Morrison skal med Må spesifiseres i både Wadam- og Stability- analysene Morrison formel: - Potensialteori (masse) - Viskøse effekter (drag) 6

7 SESAM GeniE modellering & analyse - Floater Workshop 1-5 (Canvas) Sylindrisk plattformkonsept (GOLIAT) gjennomgående eksempel SESAM > SESAM Workshop 1-5 Skrå sidekant Plate Morrison modell: Beam-element 7

8 Trym «full modell» Morrisonmodell T3.FEM Light Morrisonmodell T4.FEM

9 9

10 Hovedstruktur Oppgave 1 & Oppgave 2 Modellering (GeniE) Goliat & Trym Underlag Antagelser og kontroll Egne beregninger (MATLAB / EXCEL) Hydrostatikk & Stabilitet (HydroD) Kontroll av modell Ballastering & Likevekt Stabilitet - Intakt & Skade Kontroll mot regelverk Hydrodynamikk (HydroD) Frekvensplan analyse Korttidstilstand (POSTRESP) Kontroll av modell Ballastering & likevekt Frekvensplananalyse og RAO er / Respons-Variabel (POSTRESP) i Globalt system (Input-system) Også resultater i «point of interest» (POSTRESP) 10

11 Hovedstruktur Oppgave 1 & Oppgave 2 Forankringsanalyse - Trym (Sima) Dokumentasjon av forankringssystem stille vann Dokumentasjon av forankringssystem (regelverk) kortidstilstand - intakt Dokumentasjon av forankringssystem (regelverk) kortidstilstand - linebrudd 11

12 MAS121 Oppgave 1 og Oppgave 2 12

13 Lettskipsvekt og ekvivalent platetykkelse - GOLIAT Lettskipsvekt for GOLIAT ved 1m dypgang? Lettskipsvekt Goliat = Skrogvekt + Førerhus + Maskineri/div Gitt av SESAM i HydroD / Hydrostatikk Bruker tidligere års utregning nå:

14 Lettskipvekt og ekvivalent platetykkelse - kasse Platevekt (alt. 2) = # langskips L*D*t*δ stål + # tverrskips B*D*t* δ stål + # topp/bunn B*L*t * δ stål => t Antar: # langskips og # tverrskips = 7 # topp/bunn = 2 Tverrplater Topp / bunn plater Langsgående plater Platevekt (alt. 1) = Platevekt (alt. 2) Ekvivalent platetykkelse t = 0.025m 14

15 Structure reduction Pongtong tverrsnitt (Trym) «Korrekt» modell iht tegninger Gir ulike kapasiteter ->korrigere Sesam/GeniE modell

16 Structure reduction & Permeability 16

17 17

18 Structure reduction 1632 m 3 fra tegning 1710 m 3 fra SESAM fylt tank «Structure reduction»: /1710= 4,5% (2% default) 18

19 Struture reduction - Goliat Fyll alle tankene 100% med sjøvann -> vekt pr. tank (Vekt_Sesam) Divider med tetthet sjøvann -> Volum_Sesam Sammenlign Volum_Sesam med Volum_tegning Finn Structure Reduction (SR): 1-Volum_tegning/volum_Sesam Dersom SR </= 2% -> sett SR=2% Dersom SR > 2% -> bruk funnet verdi. Dersom SR < 0 ->juster tetthet slik at: Volum_Sesam*ny_tetthet = Volum_tegning*sjøvann_tetthet Sett SR = 2% for disse. Alternativt volumberegning; definer Dummy_tetthet = 1.0, fyll tankene 100% og Volum_Sesam finnes direkte. Tanker som ikke brukes til Ballastering la være! 19

20 SR=2% SR=2% 20

21 Properties Compartment Contents 21

22 Compartmentmodell - Trym Identifikator refererer til tegningene Antar at Diesel og Drensvann/ferskvann tanker er full 22

23 Compartmentmodel Trym før likevekt

24 Trym Likevekt: Gitt dypgang(21,34m) og even keel > «adjust filling» (SeaWater compartments) 24

25 Goliat Likevekt: Gitt vekter finn likevekt og balaster tanker slik at Even Keel oppnåes Skru på «auto balance» og forøk deg frem til even keel. Husk å skru av «auto balance» etterpå Likevekt før balastering: 25

26 Compartment Contents

27 Åpninger senter av hovedsøyle - 1,5m over øvre dekk. 27

28 Hydrostatisk dokumentasjon av modell Trym (Goliat) ,0 Displacement 2500,0 Vannlinjeareal ,0 2000, , ,0 1500,0 1000, ,0 0,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Dypgang 500,0 0,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Dypgang

29 Hydrostatisk dokumentasjon av modell Trym (Goliat) Metasenter (KMT) 900,0 800,0 700,0 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Dypgang Oppdriftssenter Z (KB) 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Dypgang

30 Goliat resultater - eksempler

31

32 Goliat stabilitet - Intakt Min «fribord» før krengning: 7,4m-4,0m(Dypgang) = 3,4m ~ 0,61 mrad v/max GZ ~ 0,34 mrad v/max fylling Krav: > 0,08 mrad Statisk krengevinkel med vind: ~ 0,2deg

33 Min «fribord» før krengning Ved skade: = 3,2m ~ 0,42 mrad v/max GZ ~ 0,17 mrad v/max fylling Krav: > 0,08 mrad Statisk krengevinkel uten vind - ~ 1,6deg Statisk krengevinkel med vind - ~ 1,8deg

34 Stabilitetskrav Trym Intakt og Skade

35 Trym - Intakt

36 Azimuth angle damage condition; Goliat & Trym 36

37 Azimuth angle damage condition 37

38 Irregulær sjø & havmiljøstatistikk Regulær vs. Irregulær bølgebeskrivelse H + = Hvordan karakterisere/beskrive irregulær sjøtilstand(er) 38

39 Irregulære bølger Tidsplan(tid) vs. Frekvensplan(frekvens) Fourier Analyse 39

40 Respons i irregulær sjø Respons Amplitude Operator (RAO) Kortidstilstand / Bølgespekter / JONSWAP(T z, H 1/3, γ) POSTRESP X WADAM - Responvariabel 40

41 Uregelmessige bølger Statistisk analyse Midlere bølgeperiode - T T T Z H T - midlere peak periode (topp eller bunn) T Z midlere null opp-krysningsperiode. Finne T Z : Måleperiode (s) / antall null oppkrysninger-1 41

42 Statistiske egenskaper til uregelmessige bølger Overflatehevningen Sentralgrenseteoremet: 1 2 N Standardavviket til bølgehevningen: Er en tilfeldig variabel med forventningsverdi u k og varians s k vil være normaltfordelt når N>> N Karakteristiske parametere for en korttidstilstand: Overflatehevingen - Gaussisk/Normal fordelt: / significant response height) Tz = midlere nulloppkrysningsperiode = Måleperioden (s) / Antall nulloppkrysninger -1 42

43 Sannsynlighetsfordelinger for karakteristiske bølgeverdier 43

44 Bølgepsekter p z 44

45 (0,0,0) Resultat fra Wadam: Responsvariabler / RAO er i 6 frihetsgrader Wadam i responsvariabel/rao Globalt koordinatsystem for hver retning (eller velg alle 6) 45

46 Responsvariabel (6stk) / RAO er Trym (0,0,0 Global system)

47 Wadam responsvariabel/rao (eller velg alle 6) 47

48 RAO - Combined Motion x & y (0, 0, 18.25)

49 Centre of Deck Respons Variable i z-retning Wavespectrum Jonswap (Hs=5m, Tz=8s)

50 Responsspectrum Jonswap (Hs=5m, Tz=8s) Comb_z Dir 0, 45, 90

51 Responsspectrum Jonswap (Hs=5m, Tz=8s) Comb_z Dir 0 H1/3 respons -> Hiv, hva sier det?

52 Mest sannsynlig største respons / hiv «stor (63%)» sannsynlighet for overskridelse «liten» sannsynlighet for «stor»overskridelse 52

53 Skriv inn her: - Varighet (3 timer) - sannsynlighet Enkel amplitude 53

54 AirGap Total bevegelse z-retning COMBINED-MOTION (6) Overflateheving z-retning (WADAM off-body) Relativbevegelse; -retning / «Endring» i bevegelsen; z-retning 54

55 Sannsynlighet for overskridelse Initiell Airgap Sannsylighet for overskridelse 55

56 Mest sannsynlig største (63%) relativbevegelse/endring Varighet & sannsynlighet Mest sannsynlig største (63%) relativbevegelse Avstand fra stillevanns nivå til punkt under dekk a0=15m 56

57 Her : 50 SECTIONS Sectional Force Diagram

58 Sectional Force Diagram Starter med :SECL SECL1016 SECL1021.SECL1026 Section nr. Frihetsgrad, 1, 6.

59 Sectional Force Diagram vertikal skjærkraft (3) Verste respons i snitt 10 = 18m fra akter Dvs snitt: SECL1103 Sirkelfrekvens ω (rad/s)

60 Sectional Force Diagram bøyemoment om y-aksen (5) Verste respons ved snitt 22 = 42m fra akter Dvs snitt SECL1225 Sirkelfrekvens ω (rad/s)

61 61