فهرست مطالب
نشریه مهندسی دریا
پیاپی 26 (پاییز و زمستان 1396)
- تاریخ انتشار: 1396/12/20
- تعداد عناوین: 12
-
-
صفحات 1-10عملکرد جذبی پوشش های ضداکو به خواص مواد، ضخامت لایه های تشکیل دهنده و همچنین اندازه و چگالی توزیع حفره ها بستگی دارد. در این مقاله یک روش طراحی مبتنی بر شبیه سازی با ترکیب روش المان محدود و روش کانال آکوستیکی ارائه شد. آنالیز پوشش های ضداکو، تحت برخورد موج صفحه ای با زاویه فرود عمودی انجام شده است. در این روش با در نظر گرفتن یک سلول واحد از پوشش ضداکو و در نظر گرفتن دو کانال سیال در طرفین آن، مشخصات انعکاسی و ضریب انتقال صوت پوشش ضداکو با استفاده از تئوری کانال آکوستیکی محاسبه گردید. جهت صحت سنجی نتایج از داده های تجربی در دسترس این زمینه استفاده شد. همچنین یک کد شبیه سازی پوشش ضداکو در نرم افزار Ansys ایجاد شد. در نهایت با استفاده از این کد و مدل ارائه شده، رفتار ارتعاشاتی-آکوستیکی پوشش های ضداکو بررسی شد. نتایج نشان داد که ضریب انتقال صوت برای پوشش با حفره استوانه ای نسبت حفره کروی دارای مقدار بیشتری است. همچنین برخلاف ضریب انتقال، برای همه فرکانس های بالاتر از 1500 هرتز، وجود حفره استوانه ای شکل، کاهش انعکاس بیشتری داشته و در نتیجه برای بهبود عملکرد آکوستیکی بهتر از حفره کروی شکل است.کلیدواژگان: پوشش ضداکو، جاذب صوتی، ضریب کاهش اکو، انتشار موج، روش اجزاء محدود
-
صفحات 11-23در این مقاله از روش هموتوپی جهت تحلیل تنش دیسک دوار و تحت بارگذاری حرارتی در موتور توربین گاز دریایی استفاده شده است. اعمال بارگذاری حرارتی در دیسکی با توزیع ضخامت نمایی با استفاده از روش هموتوپی و لحاظ نمودن تغییرات خواص فیزیکی و مکانیکی با دما مهم ترین جنبه های نوآوری مقاله را تشکیل می دهند. تغییرات ضخامت دیسک به صورت نمایی و دو ریم داخلی و خارجی دیسک به صورت ضخامت ثابت در نظر گرفته می شوند. پارامترهای مهم و تاثیرگذار در روش هموتوپی انتخاب و به کار گرفته شده اند. سپس به مقایسه نتایج و اعتبارسنجی با روش کد المان محدود پرداخته شده است. در نهایت توزیع تنش در دیسک هایی با توزیع ضخامت ثابت، نمایی و هایپربولیک در نظر گرفته شده و به مقایسه، بحث و نتیجه گیری پرداخته شده است. نتایج حاکی از کارایی روش با دقت قابل قبول جهت تحلیل دیسک های دوار تحت بارگذاری مکانیکی و حرارتی در موتور توربین گاز است.کلیدواژگان: توربین گاز دریایی، دیسک دوار توربین، بارگذاری حرارتی و مکانیکی، تحلیل تنش روش هموتوپی
-
صفحات 25-34موتورهای مغناطیس دائم دارای ویژگی هایی همچون چگالی توان بالا، راندمان بالا و مشخصه حرارتی مناسب می باشند و در بسیاری از موارد نظیر وسایل نقلیه کاربرد فراوانی پیدا کرده اند. هدف از ارائه این مقاله، طراحی بهینه و ساخت موتور جریان مستقیم بدون جاروبک معکوس گرد جهت استفاده در سامانه های دریایی می باشد. به دلیل محدودیت فضا و نیز عدم تبادل حرارتی موتور با محیط، موتور طراحی شده باید ضمن داشتن چگالی توان بالا، راندمان بالایی نیز داشته باشد. برای این منظور با استفاده از معادلات الکترومغناطیسی حاکم بر موتور و همچنین به کارگیری الگوریتم ژنتیک، ابعاد بهینه موتور با هدف افزایش چگالی توان و راندمان محاسبه شده است. به منظور تایید طراحی، نتایج به دست آمده از فرآیند بهینه سازی توسط نرم افزار تحلیل اجزای محدود Maxwell شبیه سازی و مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت با استفاده از نتایج طراحی، یک نمونه موتور ساخته شده که نتیجه تست آزمایشگاهی آن ارائه شده است.کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، موتور جریان مستقیم بدون جاروبک، موتور مغناطیس دائم رتور خارجی، تحلیل اجزای محدود
-
صفحات 35-45در سال های اخیر، احداث سازه های دریایی و حفاظتی سواحل، افزایش چشمگیری داشته است. در سواحل جنوبی ایران احداث موج شکن های توده سنگی نسبت به سایر موج شکن ها متداول تر است. جهت احداث موج شکن ها، دسترسی به مصالح مناسب و با صرفه اقتصادی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. نمونه های گرفته شده از معدن سنگ لوماشل هلر درگهان به چهار گروه تقسیم شد. دسته ای از نمونه ها با آب آهک، دسته ای با رزین اپوکسی و دسته ای دیگر با دوغاب بیولوژیکی استحکام بخشی شدند. دسته ای دیگر هم بدون استعمال استحکام بخش جهت انجام آزمایش های کنترلی استفاده شد. با انجام آزمایش های مهندسی سنجش دوام ویژگی های فیزیکی، مقاومتی، دوام داری شیمیایی و مکانیکی نمونه ها تعیین گردید. نتایج نشان می دهد که آب آهک باعث کاهش %5/8 ، دوغاب بیولوژیکی سبب افزایش %7 و رزین اپوکسی باعث افزایش %17 در خصوصیات مکانیکی سنگ می شود. اما رزین اپوکسی به علت داشتن خواص فیزیکوشیمیایی غیر یکسان با سنگ و عمق نفوذ کم، یک استحکام بخش سطحی محسوب می شود و بایستی به صورت دوره ای مورد استفاده قرار گیرد.کلیدواژگان: موج شکن، استحکام بخش، دوغاب بیولوژیک، آب آهک، رزین اپوکسی، سنگ لوماشل
-
صفحات 47-57یکی از چالش های اساسی سامانه های ناوبری اینرسی ارزان قیمت، وجود خطاهای اجتناب ناپذیر در حسگرهای اینرسی نوع میکروالکترومکانیکی است که موجب رشد خطای ناوبری با زمان می شود. در این مقاله، به طراحی یک الگوریتم ناوبری تلفیقی AHRS/GPS/DR برای بکارگیری در رونده های زیرسطحی خودگردان با برد بلند پرداخته می شود. مزیت اصلی الگوریتم پیشنهادی این است که با وجود استفاده از حسگرهای اینرسی ارزان قیمت، عملکرد مناسبی در مواقع قطع بلندمدت سامانه ی GPS دارد. تخمین برخط بایاس ژایرو تاثیر قابل ملاحظه ای در عملکرد الگوریتم پیشنهادی دارد. بر مبنای روش محاسبات مرده با تکیه بر حسگر سرعت محوری الگوریتمی برای تخمین موقعیت در زمان قطع GPS ارائه می شود. ارزیابی الگوریتم پیشنهادی، با پیاده سازی آن در یک رونده ی زیرسطحی خودگردان با برد بلند و ماندگاری بالا در زیر آب انجام می گیرد. بر اساس نتایج حاصل از تست میدانی خطای تخمین زاویه ی سمت با وجود قطعی 500 ثانیه ای در داده برداری از GPS کمتر از 5 درجه است.کلیدواژگان: ناوبری رونده ی زیرسطحی خودگردان، تخمین وضعیت، قطع سامانه ی GPS، فیلتر تخمین حالت، خطای بلندمدت ناوبری اینرسی
-
صفحات 59-70جهت ارزیابی قابلیت اعتماد سازه ای و یا تحلیل ریسک سازه های فولادی فراساحل موجود، ضروری است که یک مدل احتمالاتی با پارامترهای آماری مشخص بر حسب تابعی از زمان برای پیش بینی عمق خوردگی درازمدت ارائه گردد. هدف از این مطالعه، ارائه یک مدل احتمالاتی برای خوردگی یکنواخت فولاد سازه ای در سکوهای فراساحل موجود در خلیج فارس می باشد. بدین منظور، اندازه گیری های میدانی عمق خوردگی برای اعضای مستغرق جمع آوری گردیده و مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار می گیرد تا یک تابع توزیع چگالی احتمال برای تعیین پراکندگی و تغییرات مقادیر عمق خوردگی در طول زمان معرفی گردد. برای پیش بینی عمق خوردگی، دو مدل احتمالاتی با رویکرد متفاوت و با پارامترهای وابسته به زمان پیشنهاد می گردد. به منظور انجام مطالعه تطبیقی، کاربرد مدل های ارائه شده بر روی تحلیل قابلیت اعتماد یک ورق فولادی مورد بررسی قرار می گیرد. بر اساس نتایج تحلیل آماری، نتایج پیش بینی های بدست آمده از مدل پیشنهادی تطابق خوبی با داده های میدانی دارد. جهت ارزیابی قابلیت اعتماد سازه ای و یا تحلیل ریسک سازه های فولادی فراساحل موجود، ضروری است که یک مدل احتمالاتی با پارامترهای آماری مشخص بر حسب تابعی از زمان برای پیش بینی عمق خوردگی درازمدت ارائه گردد. هدف از این مطالعه، ارائه یک مدل احتمالاتی برای خوردگی یکنواخت فولاد سازه ای در سکوهای فراساحل موجود در خلیج فارس می باشد. بدین منظور، اندازه گیری های میدانی عمق خوردگی برای اعضای مستغرق جمع آوری گردیده و مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار می گیرد تا یک تابع توزیع چگالی احتمال برای تعیین پراکندگی و تغییرات مقادیر عمق خوردگی در طول زمان معرفی گردد. برای پیش بینی عمق خوردگی، دو مدل احتمالاتی با رویکرد متفاوت و با پارامترهای وابسته به زمان پیشنهاد می گردد. به منظور انجام مطالعه تطبیقی، کاربرد مدل های ارائه شده بر روی تحلیل قابلیت اعتماد یک ورق فولادی مورد بررسی قرار می گیرد. بر اساس نتایج تحلیل آماری، نتایج پیش بینی های بدست آمده از مدل پیشنهادی تطابق خوبی با داده های میدانی دارد.کلیدواژگان: خوردگی یکنواخت، سکوهای فولادی فراساحل، مدل احتمالاتی، قابلیت اعتماد سازه ای، شبیه سازی مونت کارلو
-
صفحات 71-81در این مقاله یک سیستم دسته بندی اهداف دریایی با استفاده از صدای نویز ساطع شده از آن ها ارائه می شود. این سیستم جهت استفاده در محیط های آبی کم عمق همچون خلیج فارس پیشنهاد شده است. در محیط های آبی نویز محیط غیر گوسی بوده و به علت نزدیک بودن سطح و کف محیط پخش شدگی محیط بالاست، که این حقیقت کیفیت سیستم دسته بندی را تحت تاثیر قرار می دهد. برای این منظور یک سیستم شناسایی اهداف دریایی با استفاده از یک بخش استخراج ویژگی بر مبنای روش تحلیل سیگنال هیلبرت هوانگ و بخش دسته بندی ماشین بردار پشتیبان ارائه می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی عملکرد بهتری را در مقایسه با روش مبتنی بر تبدیل موجک خواهد داشت.کلیدواژگان: سونار، نویز، تبدیل موجک، تبدیل هیلبرت هوانگ، ماشین بردار پشتیبان
-
صفحات 83-95ارتعاش آزاد سازه های شناور بسیار بزرگ دایره ای شکل با استفاده از روش اجزاء محدود و بر مبنای تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول بررسی شده است. با توجه به اینکه این سازه ها به صورت ورق الاستیک با لبه های آزاد مدل می شوند، ارتعاش آزاد ورق دایره ای ابتدا در تماس با هوا (ورق خشک) بررسی شده و فرکانس های طبیعی و اشکال مودی ورق با استفاده از کدنویسی MATLAB و همچنین نرم افزار ABAQUS محاسبه شده است. سپس ورق دایره ای در تماس با آب (ورق خیس) در نظر گرفته شده و اثر حضور آب بر روی ارتعاش ورق، با لحاظ شدن اثر جرم افزوده برای ورق و با استفاده از نرم افزار ABAQUS بررسی شده است. همخوانی نتایج حاضر با نتایج مطالعات انجام شده قبلی، دقت روش اجزاء محدود را جهت تحلیل ارتعاش آزاد سازه های شناور بسیار بزرگ تایید می کند.کلیدواژگان: آنالیز ارتعاش آزاد، سازه های شناور بسیار بزرگ، روش اجزاء محدود، نرم افزار ABAQUS
-
صفحات 97-105هدف از این مطالعه طراحی و ساخت یک مدل عددی سه بعدی باروکلینیکی در 10 لایه با توانایی پذیرفتن توپوگرافی بستر پیچیده و باد متغیر در زمان و مکان جهت شبیه سازی جریانات بادرانده در حوضه خزر جنوبی می باشد. در این مطالعه برای حل عددی و گسسته سازی معادلات مقدم در دستگاه مختصات کروی زمین با آرایه قائم سیگما فشاری از روش عددی تفاضل متناهی بروی شبکه آراکاوای - سی تعدیل یافته استفاده شد. داده باد ECMWF ERA 15 و عمق JEBCO با دقت مکانی 0.125 درجه به عنوان ورودی های مدل لحاظ گردید. نتایج نشان می دهد الگوی جریانات بادرانده در لایه سطحی خزر جنوبی شامل یک چرخه ساعتگرد در مرکز و یک جریان پادساعتگرد در نزدیکی سواحل غربی می باشد که در طول سال تداوم دارند. هچنین جریانات نواحی نزدیک به سواحل شرقی با توجه به عمق کم و فلات قاره گسترده به شدت به جهت و سرعت باد حساس است و همواره ماکزیمم سرعت جریان سطحی در این منطقه رخ می دهد.کلیدواژگان: مدلسازی عددی، معادلات مقدم، دریای خزر، جریانات بادرانده
-
صفحات 107-122فرآیند طراحی وسایل زیرسطحی خودکنترل شامل مراحل مختلفی از جمله طراحی شکل بدنه می باشد. طراحی هیدرودینامیکی شکل بدنه از اصلی ترین مراحل طراحی بدنه یک وسیله زیرسطحی می باشد. پارامترهای موثر در طراحی هیدرودینامیکی شکل بدنه شامل طول قسمت دماغه و دم، پروفیل آنها و نیز قسمت تخت جلوی دماغه و پشت دم می باشند. در مطالعه حاضر به منظور بررسی تاثیر هریک از این پارامترها بر ضریب درگ بدنه از روش طراحی آزمایشها استفاده شده است. برای این منظور ضمن معرفی دسته بدنه های خانواده هیدرولب، نتایج به دست آمده از شبیه سازی عددی جریان حول بدنه هیدرولب500 جهت طراحی آزمایشها بکار گرفته شده است. لذا در مرحله نخست یک نمونه آزمایش تجربی در تونل آب برای اعتبارسنجی پروفیل فشار بدنه هیدرولب500 انجام شده است. مقایسه نتایج تجربی و عددی بدنه هیدرولب500، اعتبار روش عددی بکارگرفته شده را نشان می دهد. نتایج به دست آمده از کار حاضر نشان می دهد که به کمک روش ارئه شده با دقت بالایی می توان ضریب درگ یک وسیله زیرسطحی خودکنترل را در طرح نهایی تخمین زد.کلیدواژگان: وسایل زیر سطحی خود کنترل، ضریب درگ، مایرینگ، طراحی آزمایش
-
صفحات 123-129بررسی نیروهای هیدرودینامیکی ایجاد شده در اثر برخورد اجسام به سطح آب در طراحی سازه از اهمیت خاصی برخوردار است. نیروی برخورد با آب در شناورهای تندرو و ضربه امواج به سکوها از نمونه های متداول این پدیده هستند. بررسی پدیده برخورد با استفاده از روش های تحلیلی به علت پیچیدگی فراوان آن عملا امکان پذیر نیست. همچنین ساخت مدل و انجام آزمایش به زمان و هزینه زیادی نیاز دارد. تحقیقات متعددی در زمینه برخورد سازه های مختلف به سطح آب صورت پذیرفته است که تعامل بین سازه و سیال با توجه به تغییر شکل زیاد سیال، تحلیل مسائل را با مشکل مواجه می نماید. در این پروژه برخورد یک پرتابه استوانه ای شکل با سطح آب در سرعت ها و زاویه های مختلف با استفاده از روش اویلری-لاگرانژی توسط نرم افزار LS-DYNA بررسی شده است. برای مدل سازی، ابتدا مدل سه بعدی پرتابه بوسیله نرم افزارهای طراحی به کمک رایانه تهیه شده و سپس در محیط نرم افزار LS-DYNA شبکه بندی و تکمیل شده و مدل آب و هوا نیز در همین محیط ایجاد گردیده است. شبیه سازی با تعریف شرایط مرزی صورت پذیرفته است که نتایج آن نشان دهنده تاثیرات زیاد تغییر سرعت پرتابه در افزایش تنش، کرنش پلاستیک و همچنین کاهش سرعت پرتابه در اثر برخورد با آب است.کلیدواژگان: پرتابه، برخورد، روش اویلری، لاگرانژی، LS، DYNA
-
صفحات 131-137خطوط لوله انتقال نفت و گاز یکی از مهم ترین سازه های فراساحلی به شمار می روند. در پژوهش حاضر جریان آشفته پیرامون خطوط لوله انتقال مرکب تحت جریان های دائمی به صورت عددی و با استفاده از نرم افزار فلوئنت مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی عددی برای سرعت های مختلف جریان، قطرهای نسبی 2/0 تا 7/0 و فواصل نسبی صفر تا AWT IMAGE انجام شده و ضرایب دراگ و لیفت وارد بر خطوط لوله اصلی و فرعی ارائه شده است. نتایج عددی نشان می دهد افزایش سرعت جریان موجب افزایش ضریب دراگ وارد بر خط لوله اصلی و فرعی می گردد. تغییرات سرعت جریان در فواصل نسبی زیاد، بر مقدار ضریب لیفت خط لوله اصلی بی اثر بوده لیکن کاهش فاصله نسبی موجب افزایش ضریب لیفت خط لوله اصلی و فرعی می گردد. همچنین کاهش فاصله نسبی خطوط لوله موجب افزایش ضریب دراگ وارد بر دو خط لوله اصلی و فرعی شده، اما اثر فاصله نسبی بر تغییرات ضریب دراگ خط لوله فرعی کم می باشد.کلیدواژگان: خطوط لوله مرکب، نیروهای هیدرودینامیکی، شبیه سازی عددی، نرم افزار فلوئنت
-
Pages 1-10The absorption performance of anechoic coatings depends on the material properties, layer thicknesses and cavity distribution density and cavity size. In this paper a design method based on numerical simulation was presented by combining FEM and acoustic duct method (ADM). Analyzing of anechoic coatings was performed under active sonar impinging plane wave by normal incident angle. In this approach considering a unit cell of anechoic coating and two ducts of the fluid on its both sides, the reflection characteristics, transmission and reflection coefficients of anechoic coating were calculated using acoustic duct theory. Validation was performed by comparing the results of simulation with the available experimental data. Also a design code in ANSYS software was developed.
Finally using this code and the proposed model, the acoustical behavior of anechoic coatings was investigated. The results show that sound transmission coefficient for coating with cylindrical cavity is larger than that of spherical cavity. Furthermore unlike the transmission coefficient, for all frequencies upper than 1500 Hz, coating with cylindrical cavity has a greater echo reduction and therefore its anechoic performance is better than that of spherical cavity.Keywords: Anechoic coating, Absorption layer, Echo reduction coefficient, Wave propagation, Finite element method -
Pages 11-23A marine gas turbine rotating disk is one of the most critical components which operates under nonstationary varying mechanical and thermal loads. In this research, the homotopy method is used for stress analysis of rotating disk subjected to thermal load. Apply the thermal loading on the disk with exponential thickness distribution by using the homotopy method and Considering the physical and mechanical properties variations with temperature, are the most important aspects of innovation in this paper. Disc thickness variations are considered exponential and the inner and outer rims of disk are considered constant thickness. Due to the use of homotopy analysis method, important and effective parameters in this method are selected and presented. Furthermore, results are compared and validated with finite element code and good agreement of results with this method is showed. Finally, stress distribution in disks with constant, exponential and hyperbolic thickness distribution are considered and compared. The results showed the efficiency and acceptable accuracy of the method for analysis of rotating disk subjected to thermal and mechanical loading.Keywords: Marine gas turbine, Turbine rotating disk, Thermal, mechanical loading, Stress analysis, Homotopy method
-
Pages 25-34Permanent magnet motors have some advantages including high power density, high efficiency and good thermal characteristic and are used in many industrial applications. The aim of this paper is to present the optimal design and fabrication of a counter rotate brushless permanent magnet motor for using in marine systems. Due to the motor space limitations and lack of heat transmission with the environment, the designed motor must have high power density meanwhile high efficiency. For this purpose, the motor dimensions are calculated with goal of increasing power density by using motors electromagnetic equation and genetic algorithm. Furthermore, some considerations have been performed in order to increase the motor efficiency. In order to validate the calculated results, the motor has been simulated with finite element method. At the end, the motor has been fabricated according to the calculated parameters and the experiments results have been presented.Keywords: Genetic Algorithm, Brushless DC motor, Power Density, Efficiency, Finite Element Method
-
Pages 35-45Rock breakwaters are used mostly in south costs of Iran compared to the other typesof breakwaters, while enough source of good rock deposits is quite rare. A numbers of Lomashel rock samples of Holor mine of Dargahan in Qeshm Island were taken and subjected to three different improvement materials of limewater, resin epoxy and biogrout and physical and mechanical properties of both natural and treated rock samples were measured in laboratory. The results show that limewater decreases the rock quality up to 8.5% while biogrout, and resin epoxy increase rock quality up to 7% and 17% respectively compared to the natural rock samples. Resin epoxy known as a surface improvement because of its different physicochemical attributes with rock and its small penetration depth. Therefore this treatment should be used periodically, while biogrout treatment enjoys of more compatible mineral composition with Lomashel with a deeper dispersion rate into the rock.Keywords: breakwater, improvement, biogrout, limewater, resin epoxy
-
Pages 47-57One of the main challenges in low-cost inertial navigation systems (INSs) is inevitable errors of MEMS-grade inertial sensors which lead to time-growing navigation error. This paper aims to develop AHRS/GPS/DR integrated navigation algorithm for longrange autonomous underwater vehicle (AUV). Proper performance in deals with longterm GPS outage is the main advantage of the proposed algorithm. Online estimation of gyro biases plays noticeable role in the performance of the presented algorithm. Using Dead Reckoning (DR) method based on an axial speed sensor, an applied algorithm is developed for position estimation during the GPS outages. The algorithm is evaluated by field test executed on a long-range AUV with high underwater durability. Experimental results indicate that in spite of 500 seconds GPS outage, the estimation error in the heading angle does not exceed 5 degrees.Keywords: Long-range AUV navigation, Orientation estimation, GPS outage, State estimation filter, Long-term inertial navigation error
-
Pages 59-70For structural reliability assessment or risk analysis of aging offshore steel structures, it is essential to have a probabilistic model, which contains specific statistical parameters, and predicts long term corrosion loss as a function of time. The aim of this study is to propose such model for offshore jacket platforms in the Persian Gulf. Field measurements for material loss due to uniform corrosion for submerged members in seawater have been collected and statistically analyzed to identify the probability density distribution function for dispersion and variation of corrosion loss value according to the passage of time. To predict the corrosion loss, two probabilistic models with different approaches and time dependent parameters are suggested, based on the statistical analysis results. For a comparative study, the application of aforementioned models on the reliability analysis of a simple plate structure is investigated. Prediction results, obtained from the proposed probabilistic models, are consistent well with filed measurements.Keywords: Uniform Corrosion, Offshore Steel Structure, Probabilistic Model, Structural Reliability, Monte Carlo Simulation
-
Pages 71-81In this paper, an underwater targets classification system is presented using the noise released from them. This system is proposed for shallow water environments such as Persian Gulf. Acoustic noise is non-Gaussian and due to the near-surface and properties of the environment acoustic noise is nonlinear and nonstationary. This fact affects the quality of the classification system. To classify acoustic noise, a target identification system is developed using a feature extraction section based on Hilbert Huang's Transform (HHT) and Support Vector Machine (SVM). Then the performance of the proposed method is illustrated using simulation results. Simulations take on two groups of signals. The first group of noise was related to three different type of vessels, and the second group of noise was related to a number of heavy and a number of light vessels, which were used in the Persian Gulf. Classification results show that the proposed method has a better performance than the wavelet transform method.Keywords: SONAR, Noise, Wavelet Transform, Hilbert Huang Transform, Support Vector Machine
-
Pages 83-95Using finite element method, free vibration of very large circular floating structures is investigated based on the first order shear deformation theory. The very large floating structure is modeled as an elastic plate with free edges. The free vibration of a circular plate in contact with air (the dry plate) is investigated and the natural frequencies and mode shapes of the plate are determined using a code written in MATLAB as well as with ABAQUS software. Then a circular plate in contact with water (the wet plate) has been considered. Using ABAQUS software, The effect of the presence of water on vibrating plate is reflected by plate added mass. The good agreement between the present results with those of previous studies approves the accuracy of the applied finite element model for free vibration analysis of very large floating structures.Keywords: Free Vibration Analysis, Very Large Floating Structure, Finite Element Method, ABAQUS Software
-
Pages 97-105The aim of this study was to design and develop a three-dimensional numerical baroclinic model with the ability to accept complex bottom topography and variable wind in space and time to investigation wind-induced current at 10 layers in the south Caspian Sea. The finite difference method Was used for numerical solution of the primitive equation in spherical Sigma pressure coordinate system on staggered modified Arakawa C grid. The wind data available from ECMWF ERA 15 data sets and the bathymetric data obtained from the GEBCO data sets with spatial resolutions of 0.125o were utilized in the model. The result shows there are found a cyclonic eddy in middle of the basin and an anticyclonic current in close of the western coast that continued over the year. In addition, the circulation in the extensive continental shelve near the eastern coast is especially sensitive to wind direction and speed Also the maximum of surface current always take place in this area.Keywords: Numerical Model, Primitive Equation, Caspian Sea, Wind-induced Current
-
Pages 107-122Hydrodynamic design of the exterior hull shape is a main step of body shape design. The effective parameters in this process include the length of the nose and tail, the blunt sections of nose and tail as well as the profiles of the nose and the tail. In the present study to investigate the effect of each of these parameters on the drag coefficient of the body, Design of Experiments (DOE) method is used. For this purpose, by introducing the Hydrolab family profiles, the results of numerical simulation of flow around the Hydrolab500 body was applied to design of experiments. In the first phase, a sample experiments in water tunnel was conducted to validate the pressure profile around Hydrolab500 body. Comparing experimental and numerical results shows the validity of the employed numerical methods. The results of the current work shows that by presented method the drag coefficient of an AUV in the final design can be estimated with high accuracy.Keywords: AUV, Drag Coefficient, Myring, Design of Experiment
-
Pages 123-129Prediction of hydrodynamic loads during water impact has great significance in the structural design of vehicle. Impact load of fast crafts with water surface and the slam force of waves on the members of offshore structure is common examples of this phenomenon. There is not any available theoretical tool to exactly handle this complicated phenomenon and the experimental procedures in the laboratory are both time-consuming and expensive. Several studies has been done on impact to various structures from the water. Dependence of the solution of the problem to the change in the boundary shape of the water surface, makes the problem extremely complex and difficult to solve analytically. In this project, impact of a cylindrical projectile on the water surface at different entry velocities and entry angles is examined using EulerLagrange method in LS-DYNA software. Three-dimensional simulation and meshing of the body has been perform in LS-DYNA and then the water and the air model has been created. Simulation results with Specified boundary conditions indicate significant effect of velocity changes on the stress, plastic strain and reduce the velocity of the projectile on water impact.Keywords: Projectile, Impact, Euler–Lagrange method, LS-DYNA
-
Pages 131-137The oil and gas pipelines are among the most important offshore structures. In this study, the turbulent flow past piggyback pipelines and vortex shedding are numerically simulated under steady currents. Numerical simulation has been conducted for different values of the flow velocities, diameter ratios, and gap ratios; in order to investigate how the hydrodynamic forces of the small and large cylinders are affected. Evaluation of the numerical model revealed that the drag coefficient of small and large cylinder is increased as the flow velocity increase. For the large values of gap ratios, increasing of the flow velocity has less effect on the magnitude of the RMS lift force of the large cylinder whereas the RMS lift force of the large and small cylinders considerably increased by decreasing the gap ratio.Keywords: Piggyback Pipelin, Hydrodynamic forces, Numerical simulation, Fluent CFD solver
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.