تحلیل پیچشی یک شناور کانتینربر با گشودگی بزرگ در عرشه

به دلیل افزایش تقاضای حمل و نقل به شکل کانتینر به جای حمل فله ا ی بارها، تعداد و ابعاد کشتی های کانتینربر ساخته شده در سال های اخیر افزایش یافته است. این نوع کشتی ها به دلیل دارا بودن بازشوهای بزرگ در عرشه دارای مقاومت پیچشی کمی هستند و بیشتر از سایر کشتی ها در معرض آسیب دیدگی در اثر بارگذاری پیچشی قرار دارند. به طوری که بازشوهای انبارهای این نوع کشتی ها در اثر بارگذاری پیچشی و وجود تمرکز تنش تابیدگی دچار اعوجاج می شوند. لذا یکی از مواردی که در بحث استحکام طولی کشتی ها باید مد نظر قرار گیرد محاسبه و تحلیل تنش ها و کرنش های بوجود آمده در اثر بارگذاری پیچشی می باشد. در این پژوهش ابتدا تئوری پیچش تیر های جدار نازک و ارائه روابط مربوط به آن استحکام پیچشی بخش میانی از تیر بدنه یک کشتی کانتیربر بر اساس معادل قرار دادن آن با یک تیر جدار نازک و استفاده از تئوری پیچشی تیرهای جدار نازک بیان شده است. و با توجه به اهمیت روابط استاندارد و جایگاه موسسات رده بندی در صنعت دریایی محاسبات مربوط به بارهای اعمالی به بدنه شناور و مقدار و نحوه توزیع ممان پیچشی در طول شناور از طریق روابط و الزامات استاندارد دریایی bv انجام شده است. مدل مورد بررسی یک کشتی کانتیربر ساخته شده و بر اساس اطلاعات دقیق و صنعتی می باشد. جهت انجام محاسبات و بدست آوردن نتایج شامل مقدار جابجایی ها و توزیع تنش های ناشی از پیچش به روی مقطع عرضی در شرایط بارگذاری تعریف شده بر اساس استاندارد از نرم افزار مارس استفاده شده است. زیرا به دلیل تخصصی بودن و پیش فرض هایی که در آن وجود دارد روند انجام مدل سازی را راحت تر و در زمان کمتری امکان پذیر می کند. تحمل بارگذاری های مختلف معیار تعیین اندازه المان های سازه ای بدنه کشتی می باشد، تاثیر سه پارامتر سازه ای شامل: تاثیر ضخامت ورق ها، وجود سلول پیچشی و تاثیر ضخامت آن، تعداد دیواره های عرضی بر رفتار پیچشی شناور با اعمال تغییراتی در مدل اصلی بررسی شده است. بر اساس نتایج بدست آمده افزایش ضخامت ورق موجب کاهش مقدار تنش های برشی می شود اما تاثیر چندانی بر تنش ها ناشی از پیچش و تابیدگی ندارد. لذا به منظور کاهش تمرکز تنش در گوشه بازشو انبارها می توان با استفاده از سلول پیچشی در این بخش سازه را تقویت نمود. دیواره های عرضی نیز تاثیر بسزایی در کاهش جابجایی های ناشی از پیچش دارند اما به دلیل وزن زیاد و سایر محدودیت ها نمی توان تعداد زیادی از آنها را مورد استفاده قرار داد.