بررسی تجربی اثر عمق آب در کاهش فرکانس خمش اجسام کشیده

آنالیز مودال سازه های ثابت و متحرک دریایی به منظور به دست آوردن فرکانس های طبیعی و شکل مود ها در طراحی مهندسی یکی از گام-های اساسی می باشد. در صورتی که فرکانس تحریک سازه نزدیک فرکانس طبیعی آن شود، سازه دچار تشدید و ناپایداری خواهد شد. فرکانس های طبیعی یک سازه به دلیل بزرگی جرم افزوده در آب، کمتر از فرکانس های طبیعی آن در خلا می باشد. از این رو یافتن نحوه کاهش فرکانس های طبیعی سازه ها در زیر آب و شکل وابستگی فرکانس ارتعاشات به عمق در زیر آب، برای پایش شرایط تشدید مسئله مهمی می باشد. در این مقاله، به بررسی فرکانس طبیعی اجسام استوانه ای در هوا و زیر آب پرداخته و اثرات سطح بر میزان کاهش فرکانس طبیعی سازه با استفاده از روش های تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور سه نمونه مدل استوانه ای متشکل از 7 کابین با شکل خارجی متفاوت و از جنس آلومینیوم طراحی و ساخته شده و سپس روی نمونه های مورد نظر در هوا توسط دستگاه ارتعاش سنج تست آنالیز مودال انجام شده است. پس از به دست آوردن فرکانس طبیعی و شکل مود های نمونه در هوا بر روی هر سه نمونه در 15 عمق مختلف آب (از حالت شناور تا عمق 3 متری) آزمون آنالیز مودال انجام و اطلاعات مورد نظر (فرکانس طبیعی و شکل مود) به دست می آید. در قسمت بعد نتایج حل عددی تحلیلی نمونه ها در هوا و در نرم افزار ANSYS و نیز یک تکنیک نیمه تحلیلی در شرایط کاملا غوطه ور، با نتایج به دست آمده از آزمون های تجربی مقایسه شده که تطابق خوبی را نشان می دهند، البته اندکی انحراف در این نتایج مشاهده می شود که لازم است در آینده بررسی بیشتری روی آن صورت گیرد.