Aallokon aiheuttaman värähtelyherätteen arviointi laivan mallikoemittausten perusteella

Abstract

Tutkimuksessa on arvioitu aaltojen aiheuttamaa springing-herätettä mallikokeiden tulosten perusteella. Mallikokeissa on keulan alueelta mitattu paine useista pisteistä samanaikaisesti suurella taajuudella. Mallikoemittauksissa on ajettu mallia epäsäännöllisessä aallokossa eri aallonkorkeuden ja kohtaamiskulman yhdistelmillä. Springing-herätevoimaa ei olla aikaisemmin arvioitu mittaamalla suoraan paine useista pisteistä mallin kyljellä. Tutkimuksessa arvioidaan herätteen suuruutta, vaikutuskohtaa sekä herätteen luonnetta. Mitatuista painesignaaleista on interpoloitu paine rungon pinnalle paineantureiden välille. Paine on integroitu kaaren pinnan yli viivakuormaksi. Viivakuorman tarkastelu on suoritettu taajuustasossa. Herätevoimaa on tarkasteltu tietyllä taajuusalueella, josta on eliminoitu ensimmäisen kertaluokan kuormitus. Mallin ja aallokon kohtaamiskulmalla todettiin olevan vaikutusta herätevoiman suuruuteen aalloille altistuneen kyljen puolella. Sivuvastaisessa aallokossa herätevoimat olivat suurempia kuin vasta-aallokossa. Suurimmat herätevoimat vaikuttivat konstruktiovesiviivan olkapään etupuolella. Kaarikulmalla todettiin olevan myös vaikutusta voimien suuruuteen. Tämän tutkimuksen perusteella loivempi kaarikulma konstruktiovesiviivan korkeudella aiheuttaisi suuremman herätteen. Herätevoiman todettiin koostuvan jaksoittain toistuvista pienistä iskumaisista kuormista, jotka vaikuttavat konstruktiovesiviivan läheisyydessä. Todettiin tarvetta säännöllisen aallokon kokeille eri runkomuodoilla, jotka mahdollistaisivat tarkemman arvion kaarikulman vaikutuksesta herätevoimaan. Iskumaisten kuormien mallien vertailu säännöllisen aallokon mittauksiin voisi myös auttaa ymmärtämään ilmiötä paremmin.