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https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846500
Título: | Desenvolvimento de Modelo de Manobra sob ação de ondas regulares pelo método das duas escalas |
Título(s) alternativo(s): | Development of a Manoeuvring Model under regular waves based on the two time-scale method |
Autor(es): | Nunes, Rodrigo Ferraz |
Orientador(es): | Esperança, Paulo de Tarso Themistocles Castillo, Claudio Alexis Rodríguez |
Palavras-chave: | Hidrodinâmica Manobrabilidade Comportamento no mar Método de duas escalas |
Áreas de conhecimento da DGPM: | Engenharia naval |
Data do documento: | 2022 |
Editor: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
Descrição: | Foi investigada a influência da incidência de ondas regulares na manobrabilidade de navios. Para isso, utilizaram-se as hipóteses relacionadas ao método das duas escalas, dividindo o problema numa parcela de alta e outra de baixa frequência. Assim, com relação às cargas induzidas pelas ondas, somente as médias de segunda ordem são fornecidas ao modelo de manobra, pois correspondem a baixas frequências. Primeiramente, foi implementado o modelo de manobra em ´aguas calmas baseado no método padrãoMMG (Maneuvering Modeling Group), utilizando dados empíricos das derivadas hidrodinâmicas do casco e dos coeficientes do leme e do propulsor. Em seguida, foi executada a análise de comportamento no mar, sendo utilizado o programa PDStrip, que se baseia na Teoria das Faixas. Após calcular o RAO, foram obtidas as cargas de segunda ordem. As cargas médias de segunda ordem foram tratadas como componentes quaseest áticas do modelo de manobra, devendo ser atualizadas de tempo em tempo conforme a variação de velocidade e aproamento. Para isso, foi criado um banco de dados de forças e momentos em função dos diversos ângulos de incidência e velocidades absolutas. Foram executadas simulações variando o comprimento e altura de onda para verificar o impacto desses fatores na manobra do navio sob ação de ondas. Os casos de ondas longas tiveram boa aderência com os resultados experimentais, mas em ondas curtas somente foram obtidos bons resultados em menores alturas de onda. |
Abstract: | The influence of regular waves on the maneuverability of ships was investigated. To achieve this goal, the two-timescale method was applied, which addresses the problem in higher-frequency and lower-frequency. For the wave-induced forces, only the mean second-order forces were provided to the maneuvering model, because they are in lower frequency. First, the maneuvering model in calm water was implemented based on MMG standard method using empirical data from the hydrodynamic derivatives of the hull and the rudder and propeller coefficients. Then, the seakeeping behavior was analyzed using the Strip Theory-based software PDStrip. After calculating the RAOs, the mean second-order wave forces were obtained. The mean second-order wave forces are treated as a quasi-static component of the maneuvering model, so they must be updated along with the variation of the ship’s velocity and heading. Therefore, a database of forces and moments as functions of the wave incidence angle and the absolute velocity of the ship was created. Various simulations with systematic variations of wavelength and amplitudes were performed to verify the impact of these parameters on the ship’s maneuvers in waves. The simulations for long waves have presented a good agreement with experimental data, but for short waves, the results were satisfactory only for lower wave amplitudes. |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846500 |
Tipo: | Dissertação |
Aparece nas coleções: | Engenharia Naval: Coleção de Dissertações |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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