فهرست مطالب

دریا فنون - سال پنجم شماره 2 (تابستان 1397)
  • سال پنجم شماره 2 (تابستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/07/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • جمال قاسمی *، یاسر عبدی صفحات 1-15
    کنترل عمق زیردریایی های بدون سرنشین به دلیل حضور اغتشاش، نویز و دینامیک های غیرخطی، امری دشوار در زمینه کنترل سیستم ها محسوب شده و برای حل آن به روش هایی که نسبت به عدم قطعیت های سیستم مقاوم باشند، نیاز است. یکی از روش های مقاوم در برابر عدم قطعیت ها و اغتشاشات، کنترل کننده مدلغزشی است. علی رغم این مزیت، اما در عمل به دلیل تاخیر محاسباتی و محدودیت در عملگرها، تغییرات آنی امکانپذیر نبوده و منجر به پدیده چترینگ در سیگنال کنترل و در نتیجه، تحریک دینامیک های فرکانس بالا می شود. در این تحقیق کنترل عمق یک زیردریایی بدون سرنشین با کنترل کننده مد لغزشی، تحت مطالعه قرار گرفته است. برای رفع مشکل چترینگ در سیگنال کنترل، سعی شده است تا از ترکیب کنترل کننده مدلغزشی و شبکه عصبی مصنوعی استفاده شود. استفاده از شبکه عصبی مصنوعی باعث شده است تا عدم قطعیت های سیستم تخمین زده شده و دامنه چترینگ در سیگنال کنترل بطور موثری کاهش یابد. شبیه سازی ها نشان می دهد که مشکلات در روش مدلغزشی در کنترل عمق زیردریایی، با استفاده از توانمندی های شبکه های عصبی مصنوعی برطرف شده و سیستم به نحو مطلوبی کنترل می شود.
    کلیدواژگان: زیر دریایی بدون سرنشین، کنترل عمق، کنترل کننده عصبی، مود لغزشی، چترینگ
  • محمد ارجمند، مجتبی شیخی ازغندی * صفحات 14-25
    مقاله حاضر به ارائه یک روش جدید بهینه سازی ترکیبی با استفاده از ترکیب دو الگوریتم بهینه سازی برخورد دینامیکی اجسام و الگوریتم ژنتیک (GMCBO) می پردازد. یکی از نقاط ضعف الگوریتم برخورد دینامیکی اجسام، افتادن در دام بهینه محلی و عدم رسیدن به بهینه سراسری است. برای رفع این نقطه ضعف، در این پژوهش ابتدا اصلاحاتی بر روی فرایند الگوریتم برخورد دینامیکی اجسام انجام گرفته و سپس استفاده از اعمال بعضی از مفاهیم الگوریتم ژنتیک در طی مراحل فرایند بهینه سازی، علاوه بر بالا بردن سرعت همگرایی، باعث افزایش قدرت یافتن جواب بهینه سراسری و فرار از دام بهینه محلی می شود. برای ارزیابی چگونگی عملکرد روش ارائه شده، به طراحی بهینه چندین سازه خرپای استاندارد پرداخته شده است. مقایسه نتایج تحلیل سازه ها به کمک روش GMCBO با دیگر روش های بهینه سازی نشان دهنده سرعت بالای همگرایی الگوریتم پیشنهادی و قدرت آن در یافتن جواب بهینه سراسری مسئله است.
    کلیدواژگان: برخورد اجسام، الگوریتم ژنتیک، متغیر گسسته، بارگذاری چندگانه
  • رئوف مبشری *، مهدی صدیق صفحات 26-38
    در تحقیق حاضر، به مطالعه و بررسی تاثیرات افزودن جداگانه گازهای نیتروژن و هیدروژن بر عملکرد و میزان آلاینده های تولیدی در یک موتور اشتعال تراکمی پاشش مستقیم سرعت بالا پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا داده های حاصل از شبیه سازی با مقادیر تجربی مورد مقایسه قرار گرفته است و تطابق مناسبی جهت پیش بینی مقادیر فشار داخل سیلندر، آهنگ رهایی گرما و آلاینده های اکسیدهای ازت، دوده و منوااکسیدکربن بدست آمده است. در مطالعه حاضر، از الگوی اشتعال گسترش یافته سه ناحیه-ایی شعله یکنواخت برای پیش بینی فرآیند احتراق بهره برده شده است. در فاز دوم تحقیق، تاثیرات جداگانه افزودن گازهای نیتروژن و هیدروژن بر اساس درصد حجمی در بازه 2 تا 8 درصد با گام های 2 درصدی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان داده است که با افزودن گاز هیدروژن، میزان تولید آلاینده های مونواکسیدکربن و دوده کاهش یافته است در حالی که افزودن نیتروژن به دلیل کاهش اکسیژن در دسترس در طول فرآیند احتراق، سبب افزایش این آلاینده ها در مقایسه با حالت پایه موتور (دیزل خالص) شده است.
    کلیدواژگان: موتور اشتعال تراکمی، فرآیند احتراق، آلایندگی، افزودن هیدروژن و نیتروژن
  • ناصر کردانی *، مرتضی پاکنژاد صفحات 39-52
    انتقال حرارت نقش مهمی را در صنعت و نیروگاه ها ایفا می کند؛ لذا در پژوهش حاضر با جایگزینی نانو سیال با سیال پایه روغن، انتقال حرارت در کلکتور خورشیدی سهموی خطی شبیه سازی عددی خواهد شد. از این رو، اثر غلظت ذرات اکسیدمس در روغن سیلیکون بر نرخ انتقال حرارت از لوله جاذب بررسی می شود. غلظت‏های گوناگون نانوذرات (1% ، 3%و 5% در حجم) در دمای عملکردی 500 درجه کلوین استفاده گردید. شار حرارتی در جهت محیطی با استفاده از روش ردیابی اشعه مونت کارلو و معادلات سه‎بعدی ناویر استوکس جرم، مومنتوم و انرژی با استفاده از نرم‏افزار تجاری فلوئنت، و استفاده از گسسته‏سازی مرتبه دوم برای ترم های جابجایی و پخش، و برای کوپل کردن سرعت- فشار روش سیمپل استفاده شد. نتایج نشان می‏دهد که ضریب انتقال حرارت جابجایی به صورت نمایی با حرکت در طول لوله و توسعه یافتگی حرارتی و هیدرودینامیکی سیال، کاهش، و ضریب انتقال حرارت جابجایی با افزایش غلظت حجمی نانوسیال افزایش می‏یابد. با افزایش غلظت حجمی نانوسیال، ضریب هدایت حرارتی و گرادیان دمایی سیال افزایش می‏یابد که در نهایت منجر به افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی نانوسیال می‏گردد. کانتور دمایی بر روی سطح خارجی کلکتور در زاویه صفر درجه در ناحیه توسعه نیافته در غلظت های حجمی گوناگون، تفاوت چندانی نمی کند اما در ناحیه توسعه یافته با افزایش غلظت حجمی به میزان 5% دما بر روی سطح خارجی کلکتور به میزان 3 درجه کلوین کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: کلکتور سهموی، شار حرارتی غیر یکنواخت، مونت کارلو، نانوسیال
  • محمد جواد کتابداری *، محمد بختیاری، حسن قاسمی صفحات 53-62
    در این مقاله، اثرات چیدمان خطوط مهار بر روی پاسخ دینامیکی سکوی اسپار خرپایی در مقیاس واقعی در موج منظم و نامنظم به صورت عددی و در حوزه زمان با استفاده از تئوری تفرق مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از یک سکوی اسپار خرپایی که اخیرا در ساحل مالزی در میدان نفتی Kikeh در نزدیکی Saba نصب شده است استفاده شد. . در ابتدا، کد Aqwaبکارگرفته شده در این مطالعه برای حرکات سه درجه آزادی سکو، با نتایج آزمایشگاهی موجود همین سکو معتبر گردید. سپس نتایج با کد DATspar که بر اساس تئوری موریسون کار می کند مقایسه شد. نتایج نشان داد که برای اوپراتور دامنه پاسخ حرکات، کد آکوا با در نظر گرفتن تفرق تطابق بهتری نسبت به کد DATspar نسبت به آزمایشگاهی دارد. مفهوم این تطابق بهتر اینست که حذف تقرق در مدلسازی این سکوها باعث جوابهای غیر واقعی می گردد و مدلسازی انجام شده در این تحقیق دقیقتر از کارهای قبلی است. پس از اطمینان از صحت و دقت نتایج، حرکات سکو در سه درجه آزادی سرج، هیو و پیچ در سه چیدمان مختلف از یک مهار چهارتایی شامل زوایای خطوط مهار 0، 22. 5 و 45 درجه نسبت به موج بررسی شد. نتایج نشان داد که اثرات چیدمان های مختلف مهار بر روی دامنه حرکات سکو در موج منظم، در پریودهای کوچک ناچیز و در پریودهای بزرگتر قابل ملاحظه است. بطور کلی، دامنه حرکات با افزایش زاویه مهار نسبت به موج منظم افزایش می یابد. مطالعه حرکات سکو در موج نامنظم نشان داد که با افزایش زاویه مهار از 0 تا 22. 5 درجه و سپس از 22. 5 تا 45 درجه، ابتدا دامنه متوسط حرکات کاهش و سپس افزایش می یابد و کمترین دامنه متوسط حرکات در زاویه 22. 5 درجه رخ می دهد.
    کلیدواژگان: سکوی اسپار خرپایی، چیدمان خطوط مهار، پاسخ دینامیکی، تحلیل در حوزه زمان، تئوی تفرق، روش عددی
  • ابراهیم علیزاده، روح ا.. هادی پور گودرزی *، سید کاظم ساداتی سارویی صفحات 63-74
    امروزه استفاده از روش های عددی جهت پیش بینی حرکات و رفتار شناورها به دلیل مزیت هایی چون زمان و هزینه کمتر، دقت فزاینده، تنوع سناریوهای مورد بررسی و اصلاحاتی که در مرحله طراحی شناورها با آن می توان ایجاد کرد، از توجه بیشتری برخوردار شده است. لذا در بحث مانور شناورهای تندرو نیز توسعه به کارگیری روش های عددی در کنار روش های تحلیلی و نیمه تحلیلی می تواند دید مناسب اولیه نسبت به عملکرد مانور بدنه موردنظر قبل از اجرای روش های پرهزینه تر مدل مقیاس و یا تست میدانی فراهم نماید. در این مقاله بر اساس دستگاه متشکل از چهار معادله حرکات سرج، سوی، یاو و رول، ضرایب مانور وابسته به سرعت عرضی و زاویه رول برای یک شناور پروازی تک بدنه با شبیه سازی عددی محاسبه شده است. برای این کار، تست مدل مهارشده مقیاس این شناور و با روش دینامیک سیالات محاسباتی در نرم افزار انسیس سی اف ایکس مدل سازی گردید و نتایج شبیه سازی ها در زوایای دریفت مختلف، زوایای رول مختلف و سرعت های پیشروی متفاوت برای شناور پروازی مد نظر در حرکت خط راست آن استخراج گردید. برخی از نتایج شبیه سازی با مقادیر حاصلی از روابط نیمه تجربی لواندوفسکی مقایسه گردید که اختلافاتی را نشان داده است. همچنین نتایج این تحقیق نشان می دهد که سرعت پیشروی یک عامل موثر بر مقادیر ضرایب هیدرودینامیکی مانور شناور پروازی می باشد. ضمن اینکه نیروها و گشتاورهای مانور نسبت به سرعت عرضی به صورت خطی تغییر کرده است اما با افزایش سرعت پیش روی، نیروی عرضی سوی و گشتاور یاو نسبت به زاویه رول به سمت غیرخطی بودن میل می کند. در سرعت های کمتر می توان با تقریب مناسب تر این وابستگی ها را به صورت خطی تخمین زد.
    کلیدواژگان: مانور، ضرایب هیدرودینامیکی، شناور پروازی، رول، دریفت، شبیه سازی عددی
  • نوید آزاد، مهدی ایرانمنش *، آرمین رحمتی صفحات 75-84
    در این مقاله تاثیر ترتیب جوشکاری بر روی مقدار و چگونگی تغییرشکل های حاصل از جوشکاری قوسی با گاز محافظ (GAMW) در سازه عرشه کشتی به روش المان محدود به صورت عددی مدل و شبیه سازی شده است. بدین منظور ابتدا یک مدل حرارتی سه بعدی به کمک نرم افزار المان محدود Ansys ایجاد کرده و مورد بررسی قرار گرفته است. برای اعمال حرارت منبع حرارتی در حین جوشکاری یک کد ماکرو بر اساس مدل گلداک در محیط نرم افزار برنامه نویسی شده است. سپس بوسیله تحلیل مکانیکی در محیط نرم افزار تغییرشکل ها بدست می آید. شرایط مدل سازی بصورت سه بعدی، گذرا و غیر خطی می باشد. برای اضافه نمودن فلز جوش در حین جوشکاری از تکنیک تولد و مرگ المان ها استفاده شده است. به علت گرادیان دمایی بالا در ناحیه جوش، خواص حرارتی و مکانیکی ماده به صورت متغیر با دما لحاظ گردیده است. در ادامه به منظور بررسی دقیق تر مقدار و چگونگی تغییرشکل های حاصل شده، تاثیر ترتیب های مختلف جوشکاری در خطوطی بر روی مدل مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت مشخص شده است که ترتیب های مختلف جوشکاری با توزیع حرارت گوناگون روی سازه باعث بوجود آمدن تغییرشکل های متفاوت می شوند. این تغییرشکل ها نه تنها مقادیر مختلفی دارد، بلکه فرم آنها نیز با یکدیگر متفاوت است.
    کلیدواژگان: ترتیب جوشکاری، شبیه سازی حرارتی، تغییرشکل ها، المان محدود، سازه عرشه کشتی
  • مسیح هنرمند، احمد شانه ساززاده *، سید مهدی زندی صفحات 85-94
    سونامی جان و مال میلیون ها نفر انسان که در مجاورت اقیانوس ها زندگی می کنند را تهدید می کند. از این رو تخمین میزان بالاآمدگی امواج سونامی از طریق شبیه سازی این امواج به روش های عددی و آزمایشگاهی ضروری می باشد. با توجه به اینکه اغلب تحقیقات انجام شده و فرمول های ارائه شده برای بالاروی موج سونامی دوبعدی هستند، تعیین میزان بالاروی در حالت سه بعدی و تعیین تاثیر شکل ساحل در میزان بالاروی ضروری است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی OpenFOAM انتشار و بالاروی موج سونامی در نزدیکی ساحل با استفاده از موج تنها به عنوان تخمینی از موج سونامی شبیه سازی گردیده است. در ابتدا انتشار موج تنها در اطراف یک جزیره به شکل مخروط ناقص شبیه سازی گردیده و نتایج حاصل شده از شبیه سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه گردیده است. پس از اطمینان از اعتبار نتایج شبیه سازی، به بررسی نقش هندسه ی ساحل در میزان بالاروی موج پرداخته شده است. بدین منظور با در نظر گرفتن چند شکل متعارف خلیج یا خور و همچنین مد نظر قرار دادن چندین حالت برای نسبت عرض دهانه ی ورودی به طول خلیج و شیب ساحل و ضریب زبری های مختلف، بالاروی موج تنها در دو حالت موج تنهای بدون شکست و موج تنهای شکسته شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند هرچه نسبت عرض دهانه ی ورودی ساحل به طول ساحل کمتر باشد، میزان بالاروی بیشتر است. همچنین سواحل V شکل بیشترین میزان بالاروی موج نسبت به اشکال دیگر برای ساحل را دارند و موج شکسته نسبت به حالت موج تنهای بدون شکست، بالاروی بیشتری دارد. بالاروی نسبی موج تنها در سواحل چابهار در شبیه سازی سه بعدی 17 درصد کمتر از شبیه سازی دوبعدی شرایط مشابه می باشد. مقایسه ی نتایج بدست آمده از شبیه سازی سه بعدی با روابط موجود مبتنی بر شبیه سازی های دوبعدی نشان می دهد، نتایج روابط مذکور برای سواحل غیر تخت معتبر نمی باشد.
    کلیدواژگان: سونامی، موج تنها، شکل ساحل، نرم افزار OpenFOAM، بالاروی موج، شبیه سازی سه بعدی
  • مریم راه بانی *، دانیال قادری، مژگان خالقی صفحات 95-104
    در پژوهش پیش رو با استفاده از مدل عددی MIKE21، تاثیر احداث موج شکن واقع در بندر جاسک بر روی الگوی امواج و جریان منطقه بررسی شده است. به این منظور از داده های باد و ارتفاع موج مربوط به قبل از احداث موج شکن یعنی سال 2003 برای شبیه سازی استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان از تاثیر محسوس موج شکن بر ایجاد آرامش در حوضچه و ایجاد تغییر در جهت جریان دارد. میانگین ارتفاع موج و سرعت جریان در حوضچه آرامش به ترتیب، 0. 19 متر و 0. 021 متر بر ثانیه تعیین شد. این در حالیست که مقادیر مذکور در نقطه مشابه پیش از احداث موج شکن بترتیب 1. 23 متر و 0. 049 متر بر ثانیه بوده است.
    کلیدواژگان: موج شکن، دریای عمان، بندر جاسک، موج، جریان، MIKE
  • سیامک جمشیدی * صفحات 105-119
    هدف از این تحقیق مطالعه مشخصات فیزیکی و شیمیایی آب خلیج گرگان در فصول گرم و سرد سال بر اساس داده های برداشت شده در عملیات میدانی است. در این راستا پارامترهای مختلف آب خلیج نظیر دما، شوری، چگالی، اکسیژن، اسیدیته، کلروفیل-آمورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. عملیات داده برداری در دو مرحله و در زمانهای گرم و سرد سال برنامه ریزی و اجرا شد. داده های مورد نیاز توسط دستگاه نیمرخ بردار پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب دریا CTD مدل (IDRONAUT, OCEAN SEVEN 316) در 40 ایستگاه اندازه گیری برداشت شد. بررسی های انجام شده بر روی نمودارهای ترسیم شده براساس داده های اندازه گیری شده به وضوح تشکیل یک لایه بندی ضعیف روزانه و تا حدودی فصلی را در بخشهای عمیقتر آب خلیج نشان می دهد. تغییرات محدود دما از سطح تا نزدیکی بستر در فصل گرم بین 28 تا 26 و در فصل سرد بین 12 تا 10 درجه سانتی گراد مشاهده شد. پراکندگی پارامترهای فیزیکی بر اساس نمودار TSD در فصل سرد بیشتر ملموس است. تغییرات اکسیژن محلول در دو فصل اندازه گیری عمدتا حول مقدار 7 میلی گرم برلیتر به ثبت رسیده است، در حالیکه مقادیر میانگین کلروفیل در بهمن ماه کمی بیش از مقدار آن در تیرماه بوده است. مقدار 1 میلی گرم برلیتر عددی است که سنسور دستگاه برای پارامتر کلروفیل-آدر فصل سرد ثبت نموده است. در مجموع علیرغم وسعت نه چندان زیاد آب خلیج در منطقه جنوب شرقی دریای خزر، پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آن تغییرات قابل تاملی را نشان داده است که می تواند تحت تاثیر ورودی آب دریا از کانال ارتباطی، رودخانه های محلی و ساختار شیمیایی رسوبات و بستر خلیج باشد.
    کلیدواژگان: خلیج گرگان، درجه حرارت، شوری، اکسیژن محلول، کلروفیل-آ
|
  • J Ghasemi *, Y Abdi Pages 1-15
    Depth control autonomous underwater vehicle due to disturbances, noise and non-linear dynamics is very important and difficult in the field of systems control and for the solving it in methods that are robust to the uncertainty of the system is needed. To deal with such uncertainties and disturbances, sliding mode control has been used. Generally, The main advantage of this method is robust to uncertainties and disturbances, But due to the computational delays and restrictions on operators immediately change is not possible and leads to the phenomenon of chattering in control signal and excitation high-frequency dynamics. In this paper, depth control of an autonomous underwater vehicle is considered. To solve the problem chattering in the system under study, We tried to be used the combination of sliding mode control and artificial neural network. The use of the artificial neural network has led to the estimation of the uncertainties of the system and the chattering domain in the control signal is effectively reduced. Simulation show that the sliding mode method problems in depth control of underwater vehicle using artificial neural network capabilities has been fixed and the system properly controlled.
    Keywords: Autonomous Underwater Vehicle, Depth Control, Neural Control, Sliding Mode, Chattering
  • M Arjmand, M Sheikhi Azqandi* Pages 14-25
    This paper presents a new hybrid optimization method with combining colliding bodies optimization (CBO) and genetic algorithm (GMCBO). One of the weaknesses of colliding bodies optimization is falling into the trap of local optimal and not finding of global optima. In this paper, to overcome this weak point, at first, some modifications are done on CBO process and then by using the concept of genetic algorithm able to enhance of convergence rate, increasing power of finding global optimal design and escaping of local optimal. For evaluating the performance of the proposed method, the optimal design of several benchmark truss structures has been discussed. Compare the results of the structural analysis with GMCBO and other optimization methods such as colliding bodies optimization, genetic algorithm, harmony search, and heuristic particle swarm optimization method shows high convergence rate and its ability to find the global optimal solution of the proposed algorithm for structural optimization problems.
    Keywords: Colliding Body, Genetic Algorithm, Discrete Variable, Multi loads
  • R Mobasheri *, M Seddiq Pages 26-38
    In current research, the effects of separate Nitrogen and Hydrogen addition on engine performance and the amount of pollutants emissions have been investigated in a High Speed Direct Injection (HSDI) Diesel engine. For this purpose, the numerical results have been firstly compared to experimental data and good agreements have been to estimate the in-cylinder pressure, rate of heat release and the amount of NOx, soot and Co emissions. In current investigation, the ECFM-3z model has been applied to analyze the combustion process. In second phase of this research, the effects of separate Nitrogen and hydrogen addition in a range of 2-8 percent (based on 2% interval) have been studied. The results show that by applying the Hydrogen as a separate additive, the amount of CO and soot have been decreased by 54% and 89%, respectively. while using the separate Nitrogen addition causes the increase of these emissions by 86% and 146% respectively due to decreasing the available oxygen in combustion process compared to the neat diesel baseline engine case.
    Keywords: Diesel Engine, Combustion Process, Pollutants Emissions, Hydrogen, Nitrogen Additive
  • N Kordani *, M Paknejad Pages 39-52
    In this study, the effect of concentration of oxides in silicone oil on the heat transfer rate of adsorbent tube was investigated and various concentrations of nanoparticles (1%, 3% and 5% in volume) were used at a working temperature of 500 K Kelvin. Also, the thermal flux in the tangential direction using the Monte Carlo rays tracking method and three-dimensional Navier Stokes equations for mass, momentum, and energy using the flute utility, and the use of second-order discretization for the transfer and disassembly courses, and for coupling speeds, simpel method was used. The results show that the heat transfer coefficient of displacement is exponentially increased by moving along the tube, and the thermal and hydrodynamic evolution of the fluid decreases, and the transfer heat transfer coefficient increases with increasing nanosilver concentration. This indicates that increasing the volumetric concentration of nanofluid, the thermal conductivity coefficient and the fluid gradient increases, which ultimately leads to an increase in the heat transfer coefficient of the nanofluid.
    Keywords: Parabolic Trough Collector, Non-uniform Heat Flux, Monte Carlo, Nano?uid
  • M.J Ketabdari *, M Bakhtiari, H Ghasemi Pages 53-62
    In this paper, the effects of mooring lines configurations on the dynamic response on truss spar of Kikeh oil field off the coast of Malaysia near the Saba, was investigated. At first, the Aqwa code results were validated. Its results was then compared with Morison equation based DATspar code The RAO results showed that Aqwa software considering diffraction theory gives better results than DATspar code. It means that neglecting the diffraction phenomena leads to unrealistic results and modeling performed in this study is more accurate than previous work. The platform movements in three degrees of freedom in three different layouts of a four-line mooring, including the angles of 0, 22.5 and 45 degrees, respect to wave direction was investigated. The results showed that the effects of mooring configurations on the motions in regular waves in small and large amplitudes are insignificant and considerable respectively. Generally, by increasing the mooring line angle, the response amplitude is increased. For irregular waves, by increasing the mooring line angle from 0 to 22.5 and then from 22.5 to 45 relative to wave, the mean response amplitude of spar initially decreases and then increases. Nevertheless the minimum response amplitude occurs in 22.5 degrees.
    Keywords: Truss spar platform, Mooring line configuration, Dynamic response, Time domain analysis, Diffraction theory, Numerical method
  • E Alizadeh, R Pur Gudarzi *, K Saadati Pages 63-74
    In maneuvering analysis of high speed planning craft, developing the use of numerical methods, could provide a good insight into the hull maneuvering performances. In this paper, based on 4DOF system of equations for surge, sway, yaw and roll motions, the hydrodynamic coefficients related to lateral speed and drift angle are evaluated for a typical mono-hull planning craft by numerical simulations. For this purpose, the restrained test of the scaled model of the proposed craft is modeled through computational fluid dynamic by Ansys CFX and the results of simulations of its motion on straight line are extracted at two different forward speeds for different drift and roll angles. Some of these results are compared to the values obtained by available semi empirical formulas proposed by Lewandowski which showed some discrepancies. The results also show that forward speed is a main influencing factor on the hydrodynamic coefficients of maneuvering of a planning craft. Meanwhile maneuvering forces and moments tend to vary linearly with respect to lateral speed, but variation of sway force and yaw moment with respect to roll angle, tend to nonlinearity by increasing the forward speed. At lower forward speed, these relations could be well predicted by linear regressions.
    Keywords: maneuvering, Hydrodynamic Coefficient, planning craft, roll, drift, Numerical simulation
  • n azad, M iranmanesh *, Armin rahmati Pages 75-84
    In this paper, the effect of welding sequence on the magnitude and shape of distortion in ship hull structure is investigated. The simulation consists of sequentially coupled thermal and mechanical analyses using an element birth and death technique to model the addition of welding metal to the work piece. Thermal distribution in steel ship hull structures welded by gas metal arc welding is investigated using 3D finite element method (FEM) in ANSYS commercial code. A macro code programmed based on Goldak model is developed to apply thermal loading generated by the heat sources. The analyses are planned to be performed for 3D, transient and nonlinear conditions. In continue to exact investigation the effect of welding sequence on the magnitude and shape of distortion in ship hull structure, evaluation of the results are drawn on lines. Finally, it clearly found significant features of distortion, where not only the magnitude but also the deformed shape of welding distortion is obviously different.
    Keywords: Welding sequence, Thermal simulation, deformation, Finite element, ship hull structure
  • masih honarmand, ahmad shanehsazzadeh *, mehdi zandi Pages 85-94
    Tsunami threats life and property of millions of people who live at coastlines. It is essential to predict the tsunami run-up through experimental and numerical simulations. Most of the research in this regard are two-dimentional, however, the validation of this assumption has not confirmed yet. In this article, OpenFOAM open source software is applied in order to three dimentionally simulate the solitary waves as the representative of tsunami. First, the propagation and run up of solitary wave around the conical cone are simulated. The results are compared with experimental deta and there is a good agreement between the results of numerical analysis and experimental outcomes and hence the validation of the software outputs are confirmed. Then, the role of coastal shape on wave run up over the beach is investigated. In this regard, number of coastal forms are considered as well as different ratio of bay entrance width to length and friction coefficient. Hereby, both breaking and non-breaking solitary wave are considered. The results show that the run-up is maximum for V shap bays. The maximum run up is increased when the ratio of the width to length is decreased. The results of maximum solitary wave run up over the beach are also compared with the introduced 2D based formula for the maximum run up of non-breaking solitary waves. The formula underestimates the run-up when the shape of the coastline deviated from the straight line.
    Keywords: tsunami, solitary wave, Coastline shape, OpenFOAM, run-up, 3D simulation
  • M Rahbani *, D Ghaderi, Mozhgan khaleghi Pages 95-104
    The effect of a constructed breakwater on the pattern of wave and current in the coastal area of Jask has been investigated. Wind and wave field data of the year 2003 has been used for this investigation. MIKE software has been employed to simulate the situation for two scenarios. It was found that the breakwater has a significant influence on the current direction. It was found that mean significant wave height and current speed was reduced to 0.19m and 0.021m/s inside the basin, respectively. These values were recorded as 1.23m and 0.049m/s consecutively for the same point, before the construction.
    Keywords: Breakwater, Oman Sea, Jask Port, wave, current, MIKE
  • S Jamshidi * Pages 105-119
    Results of field measurements using CTD profiler in the Gorgan Bay in the southern Caspian Sea were presented. The measurements were carried out along 2 east to west transects in 40 sampling stations. The observations were done warm and cold seasons by an Italian ocean seven probe. During measurements, probe was released into the water column from surface to the bottom. The collected data showed formation daily and seasonal thermal stratification in water column. Sea surface temperature was recorded in rang of 28-26 oC in warm and 12-10 oC in cold seasons. At the time of measurement in midwinter, dissolved oxygen had a level of 7 mg/L at surface. Horizontal structure of chlorophyll-a indicated levels of mg/m3 along the bay. Amount of oxygen and chlorophyll-a concentrations in cold season was a little more than those in warm step.
    Keywords: Gorgan Bay, Temperature, Salinity, Dissolved Oxygen, Chlorophyll-a