OCJENJIVANJE ZAMORA BRODSKIH KONSTRUKCIJA - FESB

Za zadani smjer i brzinu broda, potrebne su dvije valne pozicije (pomaknute u fazi za
90 o ) za proračun opterećenja. Ukupni broj slučajeva opterećenja moţe biti vrlo velik ( 2 x broj
valnih perioda x broj smjerova valova).
Metoda dvodimenzionalnih odsječaka daje zadovoljavajuće rezultate za male valove i
male amplitude odziva za sile na trup broda ili za odziv njihanja broda, ali, zbog pretpostavke
linearnosti sustava brod–valovi, ne daje dovoljno točne vrijednosti za djelovanje tlaka na
brodsku konstrukciju u slučaju ekstremnih vanjskih uvjeta [34],[35].
Nelinearni odzivi od opterećenja tlaka mora na brodsku oplatu, mogu se dobiti
primjenom teorije odsječaka drugog reda, primjenom kvazistacionarnog uskopojasnog
nelinearnog modela [36] ili dugotrajnom simulacijom u vremenskoj domeni [37].
Primjenom teorije odsječaka drugog reda problemi nelinearne dodatne mase i prigušne
sile na valovima mogu se riješiti u frekventnom području pomoću tzv. Volterrinog modela
drugog reda, uz pretpostavku da ovise o kvadratu valne amplitude. Volterrin model drugog reda
je u osnovi statistička metoda za rješavanje kvadratnih odnosa veličina u stacionarnom
stohastičkom procesu [38]. Prednosti ovog postupka su:
formulacija problema u frekventnom području, što znači da se upotrebljava ispravna
frekvencijska zavisnost dodatne mase i prigušenja,
metoda je generalizacija linearne metode odsječaka, pa je linearno rješenje identično
za obje metode,
lako se uključuju vibracije trupa,
neki efekti udaranja pramca o valove su uključeni,
metoda je proračunski brza.
Nedostaci postupka su:
u primjeni kod ekstremnih vanjskih uvjeta; u tom slučaju je pretpostavka kvadratne
ovisnosti sila o valnoj amplitudi nedovoljno dobra,
ograničena je na simetrične vertikalne odzive (poniranje, posrtanje, vertikalni
momenti savijanja); nedostatak je u tome da se kod velikih brodova koji plove koso
na valove javljaju horizontalni momenti savijanja trupa istog reda veličine kao i
vertikalni momenti.
Alternativni postupak nelinearne analize opterećenja je primjena kvazistacionarnog
uskopojasnog nelinearnog modela, koji se moţe primijeniti na manje pravilne nelinearnosti nego
metoda odsječaka drugog reda. Ovaj pristup se pokazao pogodnim za analizu zamora, obzirom
da daje zadovoljavajuću točnost, a jedonstavniji je od simulacije u vremenskom području [38].
Ideja je zadavanje sinusoidnog vala:
27