فهرست مطالب

مهندسی دریا - پیاپی 32 (پاییز و زمستان 1399)

نشریه مهندسی دریا
پیاپی 32 (پاییز و زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/10/15
  • تعداد عناوین: 12
|
  • حجت نادری اسرمی، شبنم بهرامی اصل، محمدرضا تابشپور*، محمدسعید سیف صفحات 1-8

    اندازه‎گیری‎های آزمایشگاهی ناپایداری‎های دینامیکی در محیطهای آبی به علت ماهیت نوسانی و کوچک بودن دامنه حرکتی آنها همواره چالش برانگیز هستند. اکثر مطالعات فعلی با استفاده از مدارهای الکتریکی به اندازه‎گیری آزمایشگاهی می پردازند. هدف این مقاله اندازه‎گیری آزمایشگاهی صرفا مکانیکی در پدیده ارتعاش ناشی از گردابه است. با بدست آوردن دامنه حرکت ارتعاشی میتوان مکانیزم‎های حرکتی و استحصال انرژی مکانیکی طراحی کرد. در این مقاله از روش نوین سرعت‎سنجی تصاویر ذرات استفاده میشود. آزمایش بصورت حرکت یک استوانه در داخل کانال آب با سرعت‎های مختلف حرکت است. استوانه‎ها بصورت یکنواخت و مخروطی هستند. مطالعه استوانه مخروطی نیز کاری نو در این زمینه است. داده‎های استخراج شده بصورت نمودارهای بی‎بعد دامنه-سرعت هستند. از این آزمایش سرعت متناظر با دامنه حداکثر بدست میاید. دیده میشود که در سرعت بهینه، دامنه حرکت استوانه یکنواخت بیشتر است. این در حالیست که استوانه مخروطی برای استفاده در جریان با سرعت متغیر مناسب است.

    کلیدواژگان: ارتعاش ناشی از گردابه، تست تجربی، سرعت‎سنجی تصاویر ذرات، روش‎های جذب انرژی
  • حامد جلیل مصیر، روح الله فتاحی، الهام قنبری عدیوی*، مهدی اسدی صفحات 9-19

    یکی از راه حل های طبیعی برای مقابله با امواج استفاده از پوشش درختی (کمربند سبز) ساحلی می باشد. تمرکز این پژوهش به طور کلی ارزیابی تاثیر پوشش درختی ساحلی بر تضعیف اثر امواج منفرد دریا در حضور تراکم های مختلف پوشش می باشد. آزمایش ها بر پایه اثربخشی درخت مانگرو در کاهش انرژی سونامی، به وسیله یک ساختار درختچه و به ازای دو چیدمان درختی با فواصل طولی در عرضی، عرض های مختلف پوشش و ارتفاع موج های ورودی مختلف انجام گردید. نیروی وارد شده ناشی از موج به ساحل و پوشش درختی ساحلی با استفاده از روش اندازه گیری مستقیم به کمک نیروسنج الکترونیکی نصب شده در جلوی بخش متحرک فلوم و سرعت موج با استفاده از دستگاه سرعت سنج داپلر صوتی اندازه گیری شدند. نتایج تجربی نشان داد که وجود پوشش درختی منجر به استهلاک 71/28درصدی نیروی مخرب موج و افزایش 91/52درصدی میرایی موج می گردد. همچنین معادله پیشنهادی برآورد ضریب پسا، با ضریب همبستگی معادل 0/84ارایه گردید.

    کلیدواژگان: امواج منفرد، سونامی، کمربند سبز، نیروسنج
  • دانیال عبدالهی، سعید فرزانه*، محمدعلی شریفی صفحات 21-34

    داده های برداشت شده توسط سکوهای فضاپایه و پردازش شده با روش های استاندارد مورداستفاده در ارتفاع سنجی ماهواره ای، در آب های کم عمق و درون بوم دچار خطا می شوند و نیاز به استفاده از روش های خاص در پردازش دارند. در این مقاله قصد داریم مشاهدات سطح آب که از ماهواره Cryostat-2 به دست آمده را با چند روش بازتعقیب تصحیح کنیم و همچنین با روشی نو بر اساس آزمون تشخیص مشاهدات اشتباه باردا، سری زمانی سطح آب را محاسبه و آن ها را با داده های دانشگاه صنعتی دانمارک به عنوان داده های استاندارد موجود در این زمینه مقایسه کنیم این سری داده با روشی معروف به روش پایدار تعیین تراز متوسط آب تولید شده اند. نتایج نشان می دهد سطح تراز آب که توسط آزمون باردا ایجاد شده به نحو مطلوبی با سطح آب ارایه شده توسط دانشگاه صنعتی دانمارک هم خوانی دارد. همچنین مقایسه خروجی ها حاصل از روش پیشنهادی با داده های نوسان نگار، نشانگر بهینه بودن نتایج روش پیشنهادی است. اختلاف روش باردا با روش مرجع و نوسان نگار در بهترین حالت 2.7 و 28 سانتی متر است.

    کلیدواژگان: بازتعقیب، ارتفاع سنجی، آب های کم عمق، آزمون باردا
  • سجاد قلی پور، مسعود مکارچیان*، رضا قلی پور صفحات 35-45

    محدودیت های پی های سطحی به لحاظ ظرفیت باربری و نشست در خاک های رسی نرم، اهمیت مطالعه در مورد پی های لبه دار را نشان می دهد. پی های لبه دار با نفوذ درون خاک و محصورسازی جانبی، رفتار ظرفیت باربری و نشست را بهبود بخشیده و قابلیت استفاده در کاربری های مختلف همچون دریا، سواحل و خشکی را دارند. اهداف این تحقیق؛ شامل ارزیابی رفتار پی های دایره ای لبه دار واقع بر خاک چسبنده و برآورد میزان بهبود ظرفیت باربری و کاهش نشست پی توسط مدل سازی عددی است. پارامترهای مختلف قطر پی، عمق لبه، مقاومت زهکشی نشده رس، زبری سطوح پی- خاک و درجه ناهمگنی خاک بررسی شد. نتایج، بهبود قابل توجه عملکرد پی های لبه دار به لحاظ افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست نسبت به پی های سطحی را نشان داد. میزان بهبود با افزایش عمق لبه، زبری سطوح پی و کاهش مقاومت برشی رس افزایش یافت. مقادیر ظرفیت باربری پی های لبه دار به ازای عمق و قطر یکسان، نزدیک به مقادیر پی های نیمه عمیق به دست آمد.

    کلیدواژگان: پی لبه دار، ظرفیت باربری، محصورسازی جانبی، تحلیل المان محدود، لبه، بهبود ظرفیت باربری، محصورسازی جانبی خاک توسط لبه، اثر لبه بر رفتار خاک چسبنده
  • امیرحمزه فرج الهی*، رضا فیروزی صفحات 47-58

    در این پژوهش به بررسی رفتار جریان کاویتاسیون و پاشش سوخت دیزل در یک محفظه احتراق حجم ثابت برای هندسه های سوراخ نازل و پروفیل های جابجایی سوزن متفاوت به منظور بهبود خواص فواره سوخت و عملکرد موتور دیزل دریایی با کمک نرم افزار فایر پرداخته شده است. بنابراین ابتدا جریان سوخت درون انژکتور دارای سوراخ نازل استوانه ای، مخروطی همگرا و واگرا با جابجایی سوزن حالت پایه شبیه سازی شده و در ادامه از پروفیل های جابجایی متفاوت در نازل های مخروطی همگرا و واگرا استفاده شده است. نتایج عددی نشان می دهند که افزایش قطر و شعاع منحنی ورودی سوراخ نازل و مدت زمان بازبودن سوزن انژکتور سبب افزایش جرم سوخت پاشش شده و بخارشده و همچنین افزایش طول نفوذ فواره می شوند. با افزایش میزان جرم تبخیرشده، قطر متوسط ساتر نیز کاهش می یابد. بنابراین خصوصیات فواره سوخت با تغییر هندسه نازل و پروفیل جابجایی سوزن می-توانند کنترل شوند. نتایج عددی و داده های تجربی از تحقیقات پیشین اعتبارسنجی شده اند.

    کلیدواژگان: موتورهای دیزل دریایی، نازل انژکتور دیزل، پروفیل جابجایی سوزن، طول نفوذ فواره، قطر متوسط ساتر
  • هدا فصیحی کرمی*، سیده معصومه صداقی صفحات 59-71

    پدیده اسکوات، جابجایی شناور به سمت پایین، شامل حرکت انتقالی و چرخشی بدنه، بر اثر عبور جریان آب، از اطراف آن است. امروزه، با افزایش چشمگیر اندازه و سرعت شناورها طی سال های اخیر، اهمیت تعیین دقیق و منطقی پارامتر اسکوات در طراحی آبراهه ها افزایش یافته است زیرا هزینه های اقتصادی طراحی و ایجاد یک آبراهه و یا تردد ایمن شناورها در آبراهه های موجود، از جمله مسایل مهمی هستند که پارامتر اسکوات در آنها نقش مهمی را بازی می کند. برای تعیین میزان اسکوات می توان از روش های مختلفی مانند استفاده از روابط تجربی، اندازه گیری میدانی و مدل سازی های عددی استفاده کرد. استفاده از روش مناسب در طراحی آبراهه ها با توجه به شرایط و محدودیت های محیطی و عملیاتی حایز اهمیت است. لذا در این پژوهش، پس از بررسی همه جانبه دستورالعمل ها و آیین نامه های معتبر جهانی، روابط محاسباتی ارایه شده در آیین نامه پیانک برای برآورد اسکوات شناورهای ورودی در افق 1404 به بنادر اصلی کشور (شهید رجایی، بوشهر، چابهار و امیرآباد) که دارای کانال محدود می باشند، مورد بررسی قرار گرفته است. در بررسی انجام شده، تاثیر نوع و سرعت شناورهایی که در بنادر اصلی کشور تردد می کنند با توجه به مشخصات آبراهه های ورودی این بنادر مورد تحلیل قرار گرفته و پیشنهاداتی برای استفاده از این روابط در بنادر کشور ارایه شده است.

    کلیدواژگان: اسکوات، روشهای تجربی، بنادر ایران
  • اسماعیل حسنوند، پدرام عدالت* صفحات 73-84

    در این مقاله به آنالیز حساسیت ترمینال CALM، تحت پارامترهای عملیاتی مختلف همچون عمق آب، وزن زنجیر، سرعت جریان، دوره تناوب موج، طول هاوسر و همچنین جابجایی ترمینال در جهت های مختلف و میزان تاثیر حضور تانکر برای بررسی رفتار رایزر (با پیکره بندی لیزی اس) در حین عملیات تخلیه/بارگیری پرداخته شده است. برای مدلسازی ابتدا مشخصه های پاسخ هیدرودینامیکی ترمینال و شناور تانکر با استفاده از نرم افزار2018  ANSYS AQWA محاسبه شده و سپس خروجی های به دست آمده به نرم افزار ORCAFLEX10 برای مدل سازی و سناریوهای عملیاتی محتمل و مطالعه پاسخ اندرکنشی ترمینال، تانکر، خطوط مهاربندی و شرایط محیطی منتقل می شوند. نتایج نشان می دهد که پاسخ دینامیکی ترمینال نسبت به تغییرات سرعت جریان بیشترین حساسیت را از خود نشان می دهد. همچنین نتیجه می شود برای رایزر، هنگام جابجایی ترمینال در جهت نزدیک شدن به محل اتصال رایزر به بستر دریا (PLEM)، کشش ایجاد شده؛ و برای جابجایی ترمینال در جهت دور شدن از PLEM، لنگر خمشی؛ حالت های بحرانی را شامل می شوند. لنگر خمشی در ابتدای رایزر و کشش موثر در انتهای رایزر بیشترین تاثیر را از مود عملیاتی اندرکنشی میان تانکر و ترمینال، می پذیرند.

    کلیدواژگان: آنالیز حساسیت، ترمینال نفتی فراساحل، CALM، پاسخ دینامیکی، تحلیل مهاربندی
  • عرفان عربشاهی*، محمد کسائیان، ناصر شابختی صفحات 85-95

    این مقاله پاسخ دینامیکی و نیروهای وارده بر المان میتینگ برای شرایط جوی خلیج فارس در چهار فصل سال را بررسی می کند. مدلی برای نصب فلوت اور با شش درجه آزادی توسعه داده شده است تا پاسخ دینامیکی و نیروهای وارده بر المان میتینگ که نقش ضربه گیر را برای ضربات وارده ناشی از حرکات شناور و عرشه را ایفا می کند، بدست آورده شود. علاوه بر بدست آوردن پاسخ دینامیکی شناور و عرشه در دامنه فرکانسی، نیروهای وارده بر المان میتینگ در دامنه زمانی بدست آورده شده است. این نیروها برای بارگذاری 100 درصدی برای شرایط محیطی متفاوت بدست آمده اند. نیروهای وارده در سه درجه آزادی انتقالی برای تاریخچه زمانی پنج دقیقه ای بر المان میتینگ محاسبه شده اند. در مدل هیدرودینامیکی ارتفاع موج مشخصه، پریود موج، سرعت و جهت باد به عنوان پارامترهای ورودی در نظر گرفته شدند. همچنین اثر افزایش درجات آزادی در تغییرات نیروهای مورینگ دیده شد. با توجه به نتایج حاصله از نیروهای وارد بر المان های میتینگ پیشنهاد می شود به دلیل کمتر بودن تغییرات نیروها، این نصب در فصل تابستان انجام شود و به منظور جلوگیری از طراحی بیش از حد و یا خطای احتمالی نیروهای مورینگ در هر شش درجه محاسبه شوند .

    کلیدواژگان: نصب سکو، فلوت اور، المان میتینگ، پاسخ دینامکی، معادله کامینز
  • محمد شیردل، مسعود مکارچیان* صفحات 97-106

    آبراهه های منطقه به خصوص دریای خلیج فارس و عمان، روزانه شاهد عبور نفت کش های غول پیکر است. به علت استخراج نفت در مناطق نفتی، جنگ های رخ داده در منطقه، وقوع حوادث غیرمترقبه و بروز انفجارهای مختلف، مناطق جنوبی ایران آلوده به مشتقات نفتی است. در این مقاله، تاثیر حضور آلودگی های نفت خام و گازوییل بر روی خاک ریزدانه رسی و تاثیر آن بر سازه های ساحلی بررسی شده است. بدین منظور علاوه بر آزمایش های مقدماتی، هیدرومتری، برش مستقیم، مقاومت فشاری محدود نشده و جامدسازی بر روی خاک های آلوده انجام شد. مشخص گردید، حضور بیش از بیست درصد مشتقات نفتی بر روی خاک ریزدانه رسی، منجر به کاهش فاحش مقاومت برشی خاک می گردد که برای بستر سازه های ساحلی و سازه های مناطق نفتی، خطر جدی تلقی می شود. همچنین با استفاده از سیمان تیپ دو با ده درصد وزنی، علاوه بر افزایش نسبی مقاومت می توان از حرکت آلودگی در آب و لایه های زیر زمینی خاک نیز جلوگیری نمود.

    کلیدواژگان: سازه ساحلی، آلودگی خاک، گازوییل، نفت خام، جامدسازی
  • محمد نادریان، عبدالرضا کبیری عطاآبادی* صفحات 107-117

    با توجه به استفاده روزافزون کامپوزیت ها در بدنه ی شناورها و قرارگرفتن مداوم در معرض بارهای نوسانی، در این تحقیق به پیاده سازی الگوریتم تخمین عمر خستگی پوسته کامپوزیتی شناور تندرو پرداخته می شود. در این راستا ابتدا الگوریتم مدل خستگی انتخاب شده که بر مبنای کاهش خواص مکانیکی و متغیر آسیب به تحلیل سازه موردنظر می پردازد، معرفی می گردد. این مدل با استفاده از زیربرنامه UMAT در نرم افزار آباکوس، اجرایی شده و مورد صحت سنجی قرارگرفته است. سپس با محاسبه بار اسلمینگ از استاندارد DNVGL و مشخصات شناور، ضخامت پوسته تعیین شده و بر اساس مدل خستگی موردنظر عمر خستگی پوسته ی بدنه شناور تندرو تحت فشار نوسانی دریا تحلیل می گردد. نتایج نشان می دهد مدل خستگی مورد استفاده قابلیت مناسبی از لحاظ اجرا در نرم افزار برای تخمین عمر دارد. همچنین در صورت طراحی پوسته بر مبنای فشار اسلمینگ و با توجه به ضریب اطمینان پیشنهادی عمر خستگی پوسته در بارگذاری فشار دریا بسیار زیاد است.

    کلیدواژگان: شناور تندرو، خستگی، تخمین عمر، کامپوزیت بافته شده
  • سید رضا سمائی، مجید قدسی حسن آباد*، محمد اسدیان قهفرخی، محمدجواد کتابداری صفحات 119-130

    سکوهای شابلونی چهارپایه از پرکاربردترین سازه های فراساحلی هستند که در طول عمر بهره برداری درمعرض آسیبهای مختلفی قرار می گیرند. برخلاف سازه های خشکی، این سازه ها دایما در معرض برخورد امواج، خوردگی و آسیب اعضاء به ویژه در ناحیه پاشش آب هستند. در عمق های کم  تا متوسط استفاده از این سازه توربینهای بادی فراساحلی رایج است. با سپری شدن عمر سرویس بسیاری از توربینهای بادی دریایی، پایش سلامت آنها ضرورت یافته است. در این تحقیق از روش انرژی کرنشی مودال اصلاح شده و در نظر گرفتن فرکانس های طبیعی برای تشخیص عیوب احتمالی اعضاء واقع در عرشه و ناحیه پاشش آب که بیش از سایر اعضا در معرض بارهای تناوبی امواج و خوردگی بالای آب دریا هستند، استفاده شده است. نتایج نشان می دهند، روش اصلاح شده دقت بالاتری در مکان یابی آسیب نسبت به روش اولیه (شاخص استابس) دارد. همچنین، آسیبهای تکی و چندگانه، با شدت کم و زیاد، توسط این روش با دقت مناسبی تعیین گردیدند.

    کلیدواژگان: توربین بادی فراساحلی، شناسایی آسیب، انرژی کرنشی مودال اصلاح شده، شاخص استابس
  • سعید سهیلی*، پوریا قاسمی زاده، اسماعیل حسینی صفحات 131-140

    ارتعاشات طولی که از طریق پایه یاتاقان تراست به بدنه منتقل می شود از عوامل مهم ارتعاشات در بدنه کشتی و بوجود آوردن نویز است. در این مقاله خط رانش شناور با استفاده از روش تجزیه فرکانسی مدل سازی شده است. حل عددی در نرم افزار سیمیولینک با پاسخ تحلیلی مقایسه شده و میزان خطای کمتر از 4 درصد را نشان می دهد.جهت کاهش انتقال ارتعاشات به بدنه شناور از کاهنده ارتعاشات گودوین استفاده شده است. یک روش بهینه سازی برای تنطیم ضرایب سختی، میرایی و جرم کاهنده ارتعاشات استفاده شده است. نتایج نشان می دهند در صورت تنظیم مناسب این ضرایب، کاهنده ارتعاشات می تواند انتقال نیرو به بدنه شناور را تا 99 درصد کاهش دهد.

    کلیدواژگان: کاهنده ارتعاشات گودوین، یاتاقان تراست، ارتعاشات طولی، جاذب هیدرولیکی، بهینه سازی
|
  • Hodjat Naderi-Asrami, Shabnam Bahrami Asl, Mohamadreza Tabeshpour*, Mohammad Saeed Seif Pages 1-8

    Experimental measurements of dynamic instabilities in water environments are challenging due to their fluctuation and small amplitude. Most of studies use electrical circuits, this paper aims to use only mechanical methods to measure vortex induced vibrations. Measuring the fluctuations amplitude can help designing mechanisms for movement and for mechanical energy harvesting. This paper uses the novel particle image velocimetry method. The test comprises of a cylinder moving in water with different velocities. Uniform and tapered cylinders are used. Study of tapered cylinder is unprecedented. Output data is in the form of dimensionless amplitude-velocity graphs. From this test velocity for producing largest amplitude is obtained. It is also seen that in the efficient velocity, amplitude of uniform cylinder is larger. While tapered cylinder is suitable for using in currents with variable velocities.

    Keywords: Vortex Induced Vibrations, Experimental Test, Particle Image Velocimetry, Energy Harvesting Methods
  • Hamed Jalilmasir, Rohallah Fatahi, Elham Ghanbari Adivi*, Mahdi Asadi Pages 9-19

    One of the natural solutions to counteract the waves is using of coastal forest cover (Green Belt). Therefore, the focus of this study is generally to evaluate the impact of green belt on attenuation the effect of solitary waves at the presence it. Research experiments aimed at evaluating a mangrove tree effectiveness to reduce tsunami energy, by using simulated shrub structures, for two tree layouts with longitudinal intervals in transverse, different cover widths and different input wave heights. Wave-induced force to the coast and green belt was calculated by direct measurement and using an electronic force meter (load cell) mounted in front of the movable part of the flume and also the wave velocity were measured via an acoustic doppler velocity meter (ADV). The experiment results showed that the presence of green belt leads to 71.27% reducing the wave destructive force and 91.52% increasing the wave attenuation. Also, was presented the proposed equation for estimating of drag coefficient with the correlation coefficient of 0.84.

    Keywords: Solitary Wave, Tsunami, Green Belt, Load Cell
  • Danial Abdollahi, Saeed Farzaneh*, Mohammad Ali Sharifi Pages 21-34

    standard processing schemes of altimetry lead to the solution with relatively lower accuracy in shallow waters and inland water bodies. In order to get more accurate solution one needs to process the data with more specific processing algorithms. In this paper, we intend to review some retracking methods for shallow water level determination. Moreover, we introduce a new method for time series of water level using the well-known outlier detection of Baarda hypothesis testing. The achieved results are then compared with the dataset which is publicly available from Technical University of Denmark (TUD) as the standard data. The results show that the water levels estimated by the Baarda test are consistent with those of the robust mean water level. The accuracy of results obtained by the new method is at the same order of the robust mean water levels. the differences of baarda method with the standard method and tidegauge data in optimistic method are 2.7 and 28 cm.

    Keywords: Retracking, Altimetry, Shallow waters, Baarda test
  • Sajjad Gholipour, Masoud Makarchian*, Reza Gholipour Pages 35-45

    The limitations of shallow foundations in terms of bearing capacity and settlement in soft clayey soils show the importance of the studying about so-called skirted foundations. The skirted foundations with penetrating into the soil and lateral confinement of soil can improve the bearing capacity and settlement behavior. These foundations are suitable for use in various applications such as seawater, beaches and dry lands. The objectives of this research are to evaluate the behavior of the skirted circular foundations on soft clay bed, and to estimate the improvement of bearing capacity and settlement reduction of skirted foundations using the numerical modeling. Various parameters including foundation diameter, skirt depth ratio, un-drained strength of clay, roughness of interface between foundation-soil and soil heterogeneity were investigated. The analysis results showed a significant improvement in skirted foundations performance in terms of bearing capacity enhancement and settlement reduction compared to the surface foundations. The improvement values increased with increasing the ratio of skirt depth, the roughness of the foundation surface and decreasing the shear resistance of the clay. The bearing capacity values of skirted foundations for the same depth and diameter were obtained close to the values of pier foundations.

    Keywords: skirted foundation, bearing capacity, lateral confinement, finite element analysis, skirt, bearing capacity improvement, lateral confinement of soil by skirt, skirt effect on the cohesive soil
  • Amirhamze Farajollahi*, Reza Firuzi Pages 47-58

    In this study, spray behavior of the cavitation flow and the diesel fuel in a fixed volume combustion chamber for different nozzle hole geometries and needle lift profiles has been investigated using Fire software in order to improve the fuel spray characteristics and marine diesel engine performance. Thus, Firstly fuel flow inside the injector with cylindrical, convergent and divergent conical nozzle holes have been simulated with the base needle lift and then in the following, different needle lift profiles have been used in converged and diverged conical nozzles. Numerical results show that increasing the nozzle hole diameter and rounding edge and duration of needle opening lead to increase the injected and evaporated fuel mass and spray penetration length. With the increase in the amount of evaporated mass,SMD is decreasing. Thus spray characteristics can be controlled by varying the nozzle geometry and needle lift profile. Numerical results and experimental data was validated from previous researches.

    Keywords: Marine Diesel Engines, Diesel Injector Nozzle, Needle Lift Profile, Spray Penetration length, Sauter Mean Diameter (SMD)
  • Hoda Fasihi Karami*, Seyedeh Masoomeh Sadaghi Pages 59-71

    Squat is a steady downward displacement consisting of a translation and rotation due to the flow of water past the moving hull. Nowadays, with the considerable increases in the size and speed of ships, the importance of accurate determination of the squat parameter in the design of waterways has increased. Squat has an important role both in economic costs of design and construction of new waterways and safe movement of ships in existing waterways. Various methods can be used for squat estimation including empirical relations, laboratory test models and numerical modeling. In this paper, based on PIANC recommendations, different empirical formulas are used to estimate the squat of the incoming ships to some of the main ports of Iran on the horizon of 1404. Finally, by concluding the results, suggestions are given for calculating the squat of different vessel types in the design of Iranian ports waterways.

    Keywords: Squat, empirical relations, Iranian ports
  • Esmaeil Hasanvand, Pedram Edalat* Pages 73-84

    This paper analyzes CALM terminal sensitivity under various operating parameters such as water depth, chain mass, current velocity, wave period, hawser length as well as terminal displacement in different directions, and the impact of tanker presence on the behavior of the riser (lazy S) during unloading/loading operations. The hydrodynamic response characteristics of the tanker and CALM buoy are calculated using ANSYS-AQWA software and the outputs are imported in OracleFlex software for simulation of the probable operating scenarios considering the terminal, tanker, mooring lines and Environmental conditions. The results indicate that the terminal dynamic response is most sensitive to the current velocity changes. It is also concluded that for the riser, when Near offset, an effective tension and for far offset, the bending moment includes critical states. The bending moment at the hang-off the riser and the effective tension at PLEM receive the most impact from the interactive mode of operation between the tanker and the terminal.

    Keywords: Sensitivity Analysis, Offshore oil terminal, CALM, Dynamic response, Mooring analysis
  • Erfan Arabshahy*, Mohammad Kasaeyan, Naser Shabakhty Pages 85-95

    This paper evaluates the dynamic response and forces acting on the leg mating unit for the weather conditions in the Persian Gulf in the four seasons of the year. A six-degree-of-freedom model dedicated to the Floatover installation has been developed to provide a dynamic response and the forces acting on the leg mating unit, which acts as a shock absorber for the impacts caused by movements of the vessel. In addition to evaluating the dynamic response of the barge and deck in the frequency domain, the forces applied to the leg mating unit are obtained in the time domain. These forces have been obtained for 100% loading for different environmental conditions. The impact forces are assessed for a 2 minutes time history. In the hydrodynamic model, significant wave height, wave period, velocity, and wind direction were considered as input parameters. The effect of increasing degrees of freedom on the variations in Mooring forces was also considered. According to the results of the forces on the leg mating units, it is recommended that this installation be done in the summer due to the fewer changes in the forces, and to prevent overdesign conditions or possible failure, mooring forces be calculated in every six degrees.

    Keywords: Deck installation, Floatover, Leg mating unit, Dynamic response, Cummins equation
  • Mohammad Shirdel, Masoud Makarchian* Pages 97-106

    The regional waterways, especially Persian Gulf and Oman Sea, are witnessing the passage of giant oil tankers daily. Due to oil extraction in the oil fields, wars in the region, unexpected incidents, and various explosions, southern areas of Iran are contaminated with oil derivatives. In this paper, the impact of crude oil and gas oil contamination on clayey fine soil and its impact on coastal structures is investigated. For this purpose, in addition to preliminary tests, hydrometer test, direct shear test, unconfined compressive strength and solidification were carried out on contaminated soils. It was found that the presence of more than 20% of petroleum derivatives on clayey soil leads to a sharp decrease in soil shear strength, which is considered as a serious risk for the coastal structures and oil field structures. Also, by using type II cement with 10% of dry soil weight, in addition to the relative increase in soil strength, it can also prevent the movement of contamination in water and soil substrates.

    Keywords: Coastal Structures, Soil pollution, Gas oil, Crude Oil, Solidification
  • Mohammad Naderian, Abdulreza Kabiri Ataabadi* Pages 107-117

    According to increasing use of composites in high speed craft and exposing continuously to cyclic load, in this research, implementation of fatigue life estimation algorithm of composite shell of high speed craft has been done. The selected fatigue model which is based on reduction of mechanical properties and damage variable is introduced. This model has been implemented in finite element code (abaqus) with UMAT subroutine and validated with available results. Then, by using slamming load calculated from DNVGL standard and craft properties, the shell thickness is determined and fatigue life of the shell is analyzed with the faigue model due to the cyclic sea pressure. The results show that, the used faigue model has adequate ability for impelementation in the FEM software to fatigue life estimation and if the shell is designed with slamming pressure and assumed safety factor, the fatigue life due to cyclic sea pressure will be very high.

    Keywords: High speed craft, Fatigue, Determine the fatigue life, Woven composite
  • Seyed Reza Samaei, Madjid Ghodsi Hassanabad*, Mohammad Asadian Ghahfarrokhi, Mohammad Javad Ketabdari Pages 119-130

    Four-leg jacket is one of the most widely used offshore structures that is exposed to various damages during its service life. Unlike land structures, offshore structures are always exposed to waves, corrosion and damages, especially in the splash zone. At shallow to intermediate water depths, these structures are commonly used as the substructure of offshore wind turbines.  Passing their service life has made the structural health monitoring of offshore wind turbines necessary. In this research, a modified modal strain energy method is used for damage detection in deck and splash zone members which are more exposed to periodic loads of waves and high corrosive seawater than other members. The results showed the higher accuracy of the improved modal strain energy method compared to the original method (Stubbs index). Also, using improved method resulted in prediction of single and multiple damages, with low and high intensities with appropriate accuracy.

    Keywords: Offshore wind turbine, Damage detection, Modified modal strain energy method, Stubbs index
  • Saeed Soheili*, Poorya Ghasemizadeh, Esmaeal Hosseini Pages 131-140

    Longitudinal vibration of marine propulsion shafting system is a problem and the world have spent a lot of money to solve this problem. Oscillations occur at the propeller due to small variations in thrust when the propeller blades rotate through the non-uniform wake, resulting in longitudinal vibration in propulsion shafting system. Then, vibration will be transmitted to the hull through the thrust bearing. In this study propulsion shafting system modeled with decomposition of FRF’s method. Comparing between numerical solution of system in Simulink and decomposition of FRF’s method show that, the numerical solution has less 7 percent error. For reduce transmitted vibration to the hull we use Goodwin resonance changer (RC).An optimization method used to optimize RC’s stiffness, damping and mass coefficients. The result show that if we select appropriate coefficients the transmitted vibration can be reduced 99 percent.

    Keywords: Goodwin vibration reducer, Thrust bearing, Longitudinal vibration, Optimization