Parametriskt exciterad rullning - Via modellering av ett enfrihetsgradsystem undersöks parameterkänslighet och stabilitetskrav för att bättre förstå fenomenet

Sammanfattning

Internationella sjöfartsorganisationen (IMO) identifierar parametriskt exciterad rullning (PRM) som ett exceptionellt farligt fenomen för stora lastfartyg. I denna studie genomfördes, enligt de metoder som rekommenderas av IMO, en modellering av PRM i ett system med en frihetsgrad. Ett ramverk i MATLAB användes som grund för att utvärdera fartygsskrov, där den implementerade modellen använde hydrostatik för att bestämma skrovets geometri samt hur det återställande momentet varierar med inkommande vågor. Modellen använde en förenklad version av den semiempiriska metod som utvecklats av Yoshio Ikeda för att beräkna dämpningseffekterna hos ett fartyg under rullning. Därmed blev det möjligt att identifiera vilka parametrar som är kritiska för uppkomsten av fenomenet samt att undersöka hur modelleringsnoggrannheten påverkas av diskreta data för skrovgeometri och den övergripande numeriska implementeringen. Den implementerade modellen visade att vissa kombinationer av indata leder till parametrisk excitation. De identifierade excitationsområdena överensstämde med tidigare litteratur och med teoretiskt etablerade kriterier för kritisk PRM-respons. Exempel på särskilt inflytelserika parametrar var: - Våglängd λ - Våghöjd H- Masscentrums vertikala läge KG- Fartygets hastighet U Studien visar hur förenklad tidsdomänsmodellering kan användas för att identifiera kritiska excitationsförhållanden för PRM och belyser vikten av en noggrann hydrostatisk representation vid stabilitetsanalyser.