Gemi liman çarpışmasının analizi ve liman usturmaça sisteminin dizaynı
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 65515
- Danışmanlar: PROF. DR. NİHAT TAŞPINAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Su Ürünleri, Gemi Mühendisliği, Aquatic Products, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gemiler, Usturmaça, Yanaşma, Ships, Fender, Berthing
- Yıl: 1996
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Yanaşma yapılarının tasarımı, genellikle yanaşan gemilerin sahip olduğu kinetik enerjinin usturmaça/usturmaça sistemi tarafından tamamıyla sönümlendiği yaklaşımını içerir. Tanım olarak usturmaçalar; gemilerin yanaşma yapılarına güvenlikle yanaşmasını sağlayan, yanaşma yapısını çarpmanın olumsuz etkilerinden koruyan ve gemilerin bağlıyken de güven içinde kalmalarına yardımcı olan donanımlardır. Bu çalışmada ise; yine yanaşma yapılarının tasarımına yönelik, farklı olarak yanaşma-çarpma-ayrılma aşamalarından oluşan 'yanaşma problemi' zamanın bağlısı (time domain) bir şekilde incelenmiştir. Bu irdelemede 'yanaşma problemi', temel öğeleri gemi, usturmaça sistemi ve yanaşma yapısı olan bir sistem olarak gözönüne alınmıştır. Sistemin bu temel öğeleri arasındaki etkileşimi ise, sistemin diğer unsurları olan yanaşma koşulları ve doğa koşulları belirleyecektir (Şekil 1.). Çalışmada, dalga yansıması etmeninin olmamasından doğan basitliği nedeniyle açık yanaşma yapıları gözönüne alınmıştır. IIY AY N A A P $ ! Ms A I P P P P U ss T i U R M A Ç A S T E M Y A N A 5 M A K O U L L A R I G E M Şekil 1. Yanaşma Probleminin Çözümünde Gözönüne Alman Sistem Yanaşan gemiye etkiyen doğal (dalga, akıntı, rüzgar) ve operasyonel (demirleme, yanaşma, bağlama) yüklerinin zamanın bağlısı olarak modellenmelerinde Cummins denklemlerinden yararlanılmıştır. Bilindiği gibi, gemiye etkiyen ve gemi bünyesinde tepki kuvvetleri ve momentleri doğuran, doğrusal olmayan etmenleri içerebilecek bir modelleme yapabilmek için geminin hareket denklemlerini zamanın bağlısı olarak formüle etmek gerekir. Ancak böyle bir modelleme yardımıyla usturmaça yükleri gibi anlık kuvvetler ve momentler ile hareketler arasında ilişki kurulabilecektir. Bu işleme olanak tanıyan, yani dış yükler etkisiyle oluşmuş hidromekanik tepkime kuvvetlerinin ve momentlerinin elde edilmelerini sağlayan Cummins'in klasik formülasyonu ve bu formülasyona ilişkin Ogilvie'nin geliştirmeleri bu çalışmanın temelini oluşturur. - IIIAnılan denklemler aşağıdaki gibi verilebilir: 6 I J = U i = l,2 6 X 00 M..+A.. -x.(t)+jB..(T)-x.(t-T)-dc+C..-x.(t) = X.(t) burada, 00 A.. = a..(©) + -. JB..(t)-sin(öT)-dx ıj ı,J o q ı,J 00 B..(t) = - -jb..(co)-cos(coT)-dcû C.. =c.. ve, x.(t) *j(t) xj(t) Mi,j Bi,j(t) Xi(t) = t anında ve j doğrultusunda, öteleme ve dönme ivmesi, = t anında ve j doğrultusunda, öteleme ve dönme hızı, = t anında ve j doğrultusunda, öteleme ve dönme yerdeğiştirmesi, = kütle veya eylemsizlik katsayısı, = hidrodinamik kütle katsayısı, = geciktirme fonksiyonu, = yay katsayısı, = t anında, i doğrultusundaki dış yük, IVq = açısal frekans, ajj((û) = frekansın bağlısı hidrodinamik ek kütle katsayısı, bij((û) = frekansın bağlısı hidrodinamik sönüm katsayısı, cj j = yerine getirici yay katsayısıdır. Yukarıda tanımlanan ve frekansın bağlısı olan potansiyel katsayılar, dilim teorisi (strip theory) temeline dayanan ve Delft Teknoloji Üniversitesi Makina ve Deniz Mühendisliği Fakültesi öğretim üyesi Dr. J.M.J. JOURNEE tarafından geliştirilmiş SEAWAY-D adlı yazılımla hesaplanmaktadır. Frekansın bağlısı olan, potansiyellikle ilgili bu veriler yardımıyla potansiyel kütle katsayıları Aj j ve geciktirme fonksiyonları Bij(x) hesaplanmış; yerine getirici yay katsayıları olan C{-, ve Cjj ise gemi geometrisine bağlı olarak elde edilmiştir. Viskoz ortamdaki non-lineer yalpa sönümleme katsayıları, İkeda'nın ampirik formülasyonu kullanılarak bulunmuştur. Yanaşma sırasında etkin olan, yan öteleme hareketleri için doğrusal olmayan sönümleme de tahmini bir sürüklenme katsayısı kullanılarak denklemlere eklenmiştir. SEAWAY-D'de ön-işlenmesi gerçekleştirilen bu hidromekanik katsayılar, yine aynı araştırmacının geliştirdiği ve zamanın bağlısı olarak Cummins denklemlerinin çözümünü yapan SEATIME adlı yazılıma input olarak kullanılmıştır. Bu programda Cummins denklemleri yüksek mertebeli“Runge-Kutta”nümerik çözümleme yöntemiyle çözülmektedir. V -SEATIME programıyla çözülen Cummins denklemlerinin sağ tarafını oluşturan dış yüklere usturmaça yüklerinin eklenmesi; NEŞER tarafından, Fortran'77 kaynak kodunda yazılmış bir program parçasıyla gerçekleştirilmiştir. Ortaya çıkan matematiksel model, çalışmanın dördüncü bölümünde İzmir Körfezi'nde yolcu taşımacılığı etkinliği gösteren Türkiye Denizcilik İşletmeleri'ne ait bir yolcu gemisine uyarlanmış ve takip eden bölümde de sonuçlar irdelenmiştir. - VI
Özet (Çeviri)
ABSTRACT When designing a berthing structure generally an approach is used in which it is assumed that the energy to be absorbed by fender/fenders should be equal the kinetic energy of the ship. By definition, fenders makes ships berth safely, protect piers from shock, allow ships moor safely after berthing. In this study, berthing problem which consists berthing, collision and leaving has been investigated and solved in the time domain. In order to solve this problem, it is considered that the system has three elements: pier, fender, ship and then the related berthing conditions and the environmental conditions: wave, current, wind. (Fig.l.) Two principal types of berthing structures can be mentioned; open berth and closed berth. Among these types of structure, the open berth does not interfere with flow and pressure fields around the ship. This study deals with ship berthing to an open structure because of its simplicity. VIIE R d D F E N D E R A S H I P C O N D I T I O N S O F N A T U R E Figure 1. The System Considered for the Solving of Berthing Problem For the mathematical model to simulate the external loads and the behaviour of a ship berthing to an open structure, Cummins equation solved in the time domain has been used. To include the non-linear effects in the behaviour of the vessel, it is necessary to formulate the equations of the motion in the time domain, which relates instantaneous magnitudes of forces, moments and motions. For the description of the hydromechanic reaction forces and moments, due to time dependent ship motions caused by external loads, use has been made of the classic formulation given by Cummins and further developed by Ogilvie. VIII -These equations are given by: 6 Z j = U for i = 1,2,...,6 N 00 M.,+A.. -x.(t)+jB..(t)-x.(t-T)-dx + C..-x.(t) = X.(t) in which: 00 A.. =a..(co) + -. JB..(T)-sin(cDT)-d.T hi hi co " i,J 00 B..(t) = -. Jb..(co)-cos(cuT)-d(0 hi TC q 1»J C.. =c.. 1J 1J with: xj(t) ij(t) Xj(t) Mi,j A hi BU(T) = translational or rotational acceleration in direction j, at time t = translational or rotational velocity in direction j, at time t = tranlational or rotational displacement in direction j, at time t = solid mass or inertia coefficient = hydrodynamic mass coefficient = retardation fuction = spring coefficient IXXj(t) = external load in direction i at time t <a = circular frequency ai_j((ü) = frequency-dependent hydrodynamic added mass coefficient b[ ;(q) = frequency-dependent hydrodynamic damping coefficient cj j = restoring force coefficient The frequency-dependent potential coefficient a j j j ( co ) and bj i((ö) have been calculated by the help of Dr. J.M.J. Journee's SEAWAY-D program which is based on the strip theory. From these frequency-dependent potential data, the potential mass A}j(co ) and the retardation functions B[\(x) have been calculated. The restoring spring coefficients cjj or C[ j have been obtained depending on the ship geometry. The non-linear viscous roll damping coefficient have been determined from Ikeda's empirical formula. For the sway and yaw motions, a non-linear damping has been added by using estimated drag coefficients. Hydromechanical coefficients obtained from SEAWAY-D has been used as an input of the SEATIME program of the same author which solves the Cummins equations in the time domain. To add fender forces to the other external loads of right hand side of Cummins equation, a program has been developed and added to SEATIME by Neşer. And fourth chapter deals with a passerger ship berthing to an open structure. As a case study, a ship which is operating in marine transportation in İzmir Bay has been chosen. X -
Benzer Tezler
- Otonom Gemi ve Liman Arayüzü Entegrasyonuna Yönelik Güvenlik Risk Değerlendirmesi
Security Risk Assessment For Autonomous Vessel And Port Interface Integration
EMRE PEYNİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
DenizcilikGazi ÜniversitesiTrafik Planlaması ve Uygulaması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. BAHAR ÖZYÖRÜK
- Konteyner liman operasyonlarının makine öğrenmesi yöntemleri ile analizi
Analysis of container port operations using machine learning methods
ÜSTÜN ATAK
Doktora
Türkçe
2022
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASİN ARSLANOĞLU
PROF. DR. TOLGA KAYA
- Liman kimliğinin kruvaziyer turizmi üzerindeki etkileri ve limanlara kimlik kazandırılması
The effects of port identity on cruise tourism and gaining an identity for ports
ŞEYMA BAYAZIT
Doktora
Türkçe
2018
Turizmİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT KIRVAL
- TÜPRAŞ rafinerisi liman içi sedimentlerinde toksik ftalat esterlerinin araştırılması
Investigation of toxic phthalate esters in sediments from TUPRAS (Izmit) refinery port
ESMA SULTAN KÜÇÜK SEVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deniz Bilimleriİstanbul ÜniversitesiFiziksel Oşinografi ve Deniz Biyolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VESİLE SELMA ÜNLÜ
- The legal and insurance analysis of the use of alternative fuels in maritime transportation
Deniz taşımacılığında alternatif yakıtların kullanımının hukuki ve sigortacılık açısından analizi
SERRA NUR İNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER BERKEHAN İNAL