Δευτεροτάξιες υδροδυναμικές φορτίσεις και απόσβεση έκπτωσης σε επιπλέουσες θαλάσσιες κατασκευές

Abstract

The present Ph.D. Thesis entitled “Second order wave loading and wave drift damping on floating marine structures “ is composed of the following chapters: Historical retrogression on second order wave loads and Wave Drift Damping (WDD) on floating marine structures. Hydrodynamic analysis on vertical axisymmetric bodies of arbitrary geometry, that includes the analytical calculation of the first and second order hydrodynamic forces under the influence of monochromatic waves. Hydrodynamic analysis on vertical axisymmetric bodies of simple geometry (calculation of first and second order forces) which includes the analytical calculation in a wave- current co existing field and also the interaction of wave and current in arrays of vertical axisymmetric bodies. The Analytical calculation of the WDD, and comparisons with semi analytical and “heuristic” methodologies have been achieved. The mean WDD and drift velocity have also been calculated. Moreover, the calculation of the slow drift forces, motions and velocities are presented, on the time domain field, and obtained by the Newman’s approximation. Finally, all the calculated results are compared with existing numerical and experimental data.

Η διδακτορική διατριβή με τίτλο «Δευτεροτάξιες υδροδυναμικές φορτίσεις και απόσβεση έκπτωσης σε επιπλέουσες θαλάσσιες κατασκευές», απαρτίζεται από τα παρακάτω κεφάλαια: Την ιστορική αναδρομή πάνω στο θέμα αυτό, την υδροδυναμική ανάλυση κατακόρυφων αξονοσυμμετρικών σωμάτων απλής και τυχαίας γεωμετρίας, η οποία περιλαμβάνει τον αναλυτικό υπολογισμό των πρωτοτάξιων και δευτεροτάξιων υδροδυναμικών φορτίσεων, υπό την επίδραση απλών αρμονικών κυματισμών, ακολουθεί η υδροδυναμική ανάλυση κατακόρυφων αξονοσυμμετρικών σωμάτων απλής γεωμετρίας υπό την επίδραση απλών αρμονικών κυματισμών και ρεύματος και στη συνέχεια παρουσιάζεται η αλληλεπίδραση κύματος και ρεύματος σε συστοιχίες κατακόρυφων αξονοσυμμετρικών σωμάτων. Δίνεται ο αναλυτικός υπολογισμός της δευτεροτάξιας υδροδυναμικής απόσβεσης έκπτωσης και η σύγκρισή της με προσεγγιστικές μεθοδολογίες και υπολογίζεται η μέση δευτεροτάξια υδροδυναμική απόσβεση έκπτωσης και η ταχύτητα έκπτωσης. Επίσης, παρουσιάζεται ο υπολογισμός των αργά μεταβαλλόμενων φορτίσεων και της ταχύτητας έκπτωσης στο πεδίο του χρόνου με την προσέγγιση του Newman. Τέλος γίνονται συγκρίσεις όλων των παραπάνω αριθμητικών αποτελεσμάτων με πειραματικά αποτελέσματα.