مقایسه عملکرد میراگر جرمی و مخزن متحرک مستغرق در کاهش دامنه پاسخ سکوهای ثابت دریایی

مهدی شفیعی فر، علی اکبر آقاکوچک، محمدرضا محرمی گرگری

چکیده

در مقالة حاضر تاثیر یک مخزن متحرک مستغرق جهت کاهش دامنه پاسخ سکوهای ثابت دریایی که در عمق های زیاد قرار می گیرند، مورد بررسی قرار گرفته است. در این طرح ابتکاری با قرار دادن یک مخزن متحرک توخالی با نیروی شناوری زیاد، کاهش دامنه پاسخ سکو حاصل می شود. با توجه به حجم زیاد مخزن، جرم افزودة ایجاد شده ناشی از حرکات آن مقدار بزرگی را به خود اختصاص می دهد، لذا نیروی اینرسی تولید شده قابل ملاحظه است. از طرف دیگر نیروی شناوری مخزن که نیرویی قائم و به سمت بالا می­باشد، با نوسان مخزن تولید لنگر بازگرداننده­ای می­کند که وابسته به مکان قرار گیری مخزن یا به عبارتی زمان است. با تلفیق این دو موضوع و انتخاب سختی مناسب جهت اتصال مخزن به سکو برای عملکرد دوگانة بهینه، موجبات کاهش دامنة پاسخ سکو فراهم می شود. فرآیند تحلیل دینامیکی با در نظر گرفتن اثرات غیر خطی هندسی و تغییر شکل­های بزرگ انجام شده­است. برای این منظور، از برنامه­ای مفصل که در محیط متلب توسعه داده شده، استفاده شده­است. با انجام تحلیل­های دینامیکی مشخص شد که مخزن در مقابل امواج رفتاری شبیه یک میراگر جرمی از خود نشان می­دهد. در این حالت جرم افزودة مخزن نیز در تولید نیروی اینرسی مشارکت می­کند، لذا اینرسی زیادی تولید می­شود. نتایج بررسی های انجام شده روی سیستم پیشنهادی نشانگر آن است که کارایی مخزن با عملکرد دوگانه میراگری و شناوری بیشتر از کارایی یک میراگر تنها می باشد؛ این درحالی است که حتی میراگر، جابجایی­های به مراتب بزرگتری را نسبت به مخزن تجربه کرده­است. به هنگام عملکرد دوگانة میراگری و شناوری می توان سختی بهینه را به گونه­ای تعیین کرد که مخزن عملکرد تؤام مناسبی را در هر دو حالت داشته باشد. همچنین نتایج نشان می دهند با عبور از حالت گذرا و ورود به پاسخ­های حالت پایا عملکرد بهتری حاصل می شود.