بررسی اثرات جابجایی مرکز ثقل و تغییر زاویه عرضی کف شناور پروازی بر عملکرد دینامیکی شناور

هدف از این مقاله بررسی اثر تغییر زاویه عرضی کف شناور و جابجایی مرکز جرم آن در عملکرد دینامیکی شناور پروازی در امواج است. دامنه حرکات در شناورهای پروازی، معیاری از عملکرد شناور است که با چیدمان اجرام و همچنین انتخاب زاویه عرضی کف تغییر می کند و در این تحقیق اثرات آن بررسی شده است. برای بررسی نیروهای وارد بر شناور از تیوری نواری زارنیخ استفاده شده و بر اساس آن یک برنامه در محیط نرم افزار MATLAB نوشته شده است. در این برنامه با فرض برخورد امواج منظم از روبه رو به شناور و تقسیم بدنه به مقاطع عرضی مساوی، نیروی هیدرودینامیکی در هر کدام از این مقاطع محاسبه شده و حرکت دینامیکی شناور توسط معادلات شش درجه آزادی استخراج شده است. برای تعیین صحت نرم افزار، مقایسه ای بین نتایج مربوط به آزمون تجربی فریدسما با نتایج تحلیل حاضر انجام شده و سپس به بررسی اثرات پارامترهای زاویه عرضی کف شناور و مرکز ثقل پرداخته شده است. در این مقاله نشان داده شده است که با افزایش زاویه عرضی کف از 10 تا 40 درجه، دامنه حرکات پیچ از 16/0 به 18/0 رادیان و دامنه حرکات هیو از 31/0 به 37/0 فوت افزایش پیدا می کند. با نزدیک کردن مرکز جرم شناور به انتهای آن، از مرکز شناور تا 30% طول کل، دامنه حرکات پیچ از 15/0 به 22/0 رادیان و دامنه حرکات هیو از 32/0 به 46/0 فوت افزایش پیدا می کند و نزدیک شدن بیش از 30% به انتهای آن باعث عدم تعادل شناور خواهد شد.