Ευστάθεια Διατοιχισμού Πλοίου και Υπόβαθρο Κανονισμών
6/24/2017

Περιεχόμενο Μαθήματος

Περιεχόμενο:

Ιστορική εξέλιξη της θεωρίας ευστάθειας πλοίων. Οι έννοιες της στατικής και της δυναμικής ευστάθειας. Σημασία για τη σχεδίαση και λειτουργία πλοίων. Επισκόπηση προβλημάτων δυναμικής ευστάθειας πλοίων σε διαφορετικές κατευθύνσεις κίνησης. Διασύνδεση με την κλασσική θεωρία ευστάθειας μη γραμμικού δυναμικού συστήματος. Ανάλυση ευστάθειας με τοπική γραμμικοποίηση και εξέταση ιδιοτιμών. Θεώρηση περίπτωσης πολλαπλών καταστάσεων ισορροπίας ή απόκρισης.

Δυναμική ευστάθεια σε διατοιχισμό (πλοίο σε άθικτη κατάσταση). Τρόποι μοντελοποίησης της επίδρασης ανέμου (μόνιμου και ριπής), εξίσωση κίνησης, προσδιορισμός μέγιστης γωνίας κλίσης. Μαθηματικό μοντέλο κίνησης διατοιχισμού σε πλευρικό κυματισμό: Η κλασσική προσέγγιση του Froude με το ανάλογο του περιστροφικού ταλαντωτή. Λύση του γραμμικού προβλήματος, ποιοτική και ποσοτική επίδραση των μη γραμμικών όρων, μόνιμη και μεταβατική συμπεριφορά, επίδραση μόνιμης κλίσης στη δυναμική ευστάθεια. Ζητήματα μετατόπισης φορτίου. Δυναμική ευστάθεια για μεγάλες γωνίες κλίσης. Μη γραμμικός συντονισμός και φαινόμενα υστέρησης. Οι κρίσιμες παράμετροι σχεδίασης για δυναμική ευστάθεια. Πρόβλεψη μέσω αριθμητικής προσομοίωσης και προσεγγιστικές αναλυτικές λύσεις με βάση τη θεωρία διαταραχών. Tο επιστημονικό υπόβαθρο του «κριτηρίου καιρού» ΙΜΟ. Ανασκόπηση λοιπών κριτηρίων σε ισχύ. Βασικά πιθανοθεωρητικής προσέγγισης.

Χρονικά μεταβολόμενος μοχλοβραχίονας επαναφοράς σε διαμήκεις κυματισμούς: Αίτια του φαινομένου. Συνθήκες για «αυθεντική απώλεια ευστάθειας» σε ακολουθούντες κυματισμούς. Το φαινόμενο παραμετρικής αστάθειας σε ακολουθούντες και πρωραίους κυματισμούς. Τύποι και σχεδιαστικά χαρακτηριστικά πλοίων που εμφανίζεται. Το πρόβλημα με τα πλοία μεταφοράς εμπορευματικιβωτίων. Ανάλυση με βάση την εξίσωση Mathieu. Επίδραση της απόσβεσης και της σύζευξης κινήσεων. Κριτήρια σχεδίασης. Το φαινόμενο broaching ως αλληλουχία ασταθειών σε διαφορετικούς βαθμούς ελευθερίας. Η οδηγία ΙΜΟ για την αποφυγή επικινδύνων καταστάσεων σε διαμήκεις κυματισμούς.

Δυναμική ευστάθεια μετά από βλάβη. Θεωρητικές και πειραματικές μέθοδοι προσέγγισης. Βασική φιλοσοφία της πιθανοθεωρητικής θεώρησης του Wendel. Σύγχρονες εξελίξεις. Πειραματικές διατάξεις. Σχεδιαστικά μέτρα για την αποφυγή ανατροπής πλοίου μετά από κατάκλυση.

Ωρες διδασκαλίας εβδομαδιαίως: 4 (3 θεωρία, 1 ασκήσεις και εργαστήριο)