آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
1- دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی تبریز، شهرک صنعتی سهند، تبریز
2- استاد دانشکده مهندسی عمران-سازه‌های دریایی، دانشگاه صنعتی سهند-تبریز، ایران.
3- استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس
2- استاد دانشکده مهندسی عمران-سازه‌های دریایی، دانشگاه صنعتی سهند-تبریز، ایران.
3- استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس
چکیده: (46 مشاهده)
| بهبود پاسخ حرکت هیو سکوهای نیمه‌مغروق یکی از چالش‌های اساسی و پیچیده در صنعت فراساحل به‌شمار می‌رود. تشدید این نوع از حرکات پیامدهای جدی برای عملیات‌های دریایی به‌ویژه در حوزه حفاری از جمله اختلال در عملکرد تجهیزات، افزایش تنش در رایزرها، و احتمال آسیب به سیستم‌های مهار به همراه دارد. در این راستا، مطالعه حاضر با هدف ارائه یک راهکار نوین، مقرون‌به‌صرفه و کاربردی به بهینه‌سازی دو هدفه وزن کلی بدنه سکو و حرکت هیو سکوی نیمه‌مغروق GVA4000 در مواجهه با امواج شدید ۱۰۰ ساله در دریای جنوب چین پرداخته است. در این مطالعه، ملاحظات مهمی نظیر حفظ پایداری سکوی شناور، محدودیت‌های هندسی، عمق آبخور، دوره تناوب طبیعی حرکت هیو و همچنین بیشینه پاسخ طیفی در نظر گرفته شد تا طراحی نهایی ضمن حفظ عملکرد، واقع‌گرایانه و قابل اجرا باشد. در این مسیر، از الگوریتم بهینه‌سازی کلونی مورچگان در دامنه پیوسته (ACOR) با هدف کاهش هم‌زمان وزن کلی بدنه سکو و پاسخ دینامیکی سکو در استفاده شد. مدل توسعه‌یافته در این تحقیق از طریق مقایسه با تحلیل‌های معتبر حرکت هیو تأیید و اعتبارسنجی شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی فوق می‌تواند به‌صورت قابل‌توجهی پاسخ دینامیکی سکو را کاهش داده و هم‌زمان وزن کلی بدنه سکو آن را بهینه نماید. این بهبود هم‌زمان در عملکرد و کارایی سازه، می‌تواند نقش بسزایی در افزایش ایمنی و قابلیت اطمینان سکوهای نیمه‌مغروق در شرایط محیطی سخت ایفا کند. |
متن کامل [PDF 883 kb]
(13 دریافت)
نکات برجسته
سکوی GVA4000 تحت شرایط موج شدید با استفاده از الگوریتم مورچگان بهینه‌سازی شد.
مدل‌سازی با حفظ هندسه اولیه و اعمال متغیرهای تصمیم هندسی همراه با قیود پایداری، عمق آبخور، دوره تناوب هیو و پاسخ طیفی انجام شد.
کاهش وزن تا حدود 24 درصد در طرح بهترین وزن با حفظ عملکرد سازه و کاهش پاسخ هیو تا 9/18 درصد در طرح بهترین پاسخ حاصل شد.
طول پانتون و نسبت ارتفاع ستون به عمق آبخور بیشترین اثر را داشتند.
روش پیشنهادی به عنوان ابزاری ساده و مقرون‌به‌صرفه برای مراحل اولیه طراحی سکوهای نیمه‌مغروق توصیه می‌شود.
سکوی GVA4000 تحت شرایط موج شدید با استفاده از الگوریتم مورچگان بهینه‌سازی شد.
مدل‌سازی با حفظ هندسه اولیه و اعمال متغیرهای تصمیم هندسی همراه با قیود پایداری، عمق آبخور، دوره تناوب هیو و پاسخ طیفی انجام شد.
کاهش وزن تا حدود 24 درصد در طرح بهترین وزن با حفظ عملکرد سازه و کاهش پاسخ هیو تا 9/18 درصد در طرح بهترین پاسخ حاصل شد.
طول پانتون و نسبت ارتفاع ستون به عمق آبخور بیشترین اثر را داشتند.
روش پیشنهادی به عنوان ابزاری ساده و مقرون‌به‌صرفه برای مراحل اولیه طراحی سکوهای نیمه‌مغروق توصیه می‌شود.
نوع مطالعه: مقاله پژوهشي |
موضوع مقاله:
هیدروديناميك سازه های ساحلی و فراساحلی
دریافت: 1404/3/3 | پذیرش: 1404/7/9
دریافت: 1404/3/3 | پذیرش: 1404/7/9
فایل صوتی چکیده مقاله [MP3 2567 KB] (3 دریافت)
فهرست منابع
1. Shu, H., Yao, A., Ma, K.-T., Ma, W., and Miller, J., API RP 2SK 4th edition-an updated stationkeeping standard for the global offshore environment, in Offshore Technology Conference, 2018: OTC, p. D011S004R001. [DOI:10.4043/29024-MS]
2. Emami, A. and Karimirad, M., "Further development of offshore floating solar and its design requirements," Marine Structures, vol. 100, p. 103730, 2025. [DOI:10.1016/j.marstruc.2024.103730]
3. Mohammadi, P., Emami, A., Gharabaghi, A. R. M., Tahmooresi, S., Chenaghlou, M. R., and Ghavifekr, H. B., "Evaluation of RAOs of a semi-submersible platform using field measurements: A full-scale model in Caspian sea environmental conditions," Marine Structures, vol. 91, p. 103467, 2023. [DOI:10.1016/j.marstruc.2023.103467]
4. DNV, G., "DNV-OS-J101-Design of offshore wind turbine structures, ," DNV GL, 2004.
5. Ma, R., Bi, K., and Hao, H., "Mitigation of heave response of semi-submersible platform (SSP) using tuned heave plate inerter (THPI)," Engineering Structures, vol. 177, pp. 357-373, 2018. [DOI:10.1016/j.engstruct.2018.09.085]
6. Liu, K. and Ou, J., "A novel tuned heave plate system for heave motion suppression and energy harvesting on semi-submersible platforms," Science China Technological Sciences, vol. 59, no. 6, pp. 897-912, 2016. [DOI:10.1007/s11431-016-6055-9]
7. Li, Y., Shi, Z., Yang, H., Xie, D., and Chen, Y., "Motion responses optimal design of semi-submersible platform equipped with a hollow moonpool based on CFD," Ocean Engineering, vol. 311, p. 119010, 2024. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.119010]
8. Emami, A. and Gharabaghi, A. R. M., "Improvement of the heave motion of a semi-submersible platform with damping sheets subjected to sea waves," Journal Of Marine Engineering, vol. 19, no. 38, pp. 62-76, 2023. [DOI:10.61186/marineeng.19.38.62]
9. Emami, A., Pourjafari, N., and Parghi, A., "Effect of porous SBR composites on mitigating the heave motion response of a semi-submersible platform," Ocean Engineering, vol. 295, p. 116856, 2024. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.116856]
10. Chandrasekaran, S. and Das, A. K., Heave Minimization of Semisubmersible Using Passive Control System, in ISOPE International Ocean and Polar Engineering Conference, 2025: ISOPE, pp. ISOPE-I-25-139.
11. Emami, A. and Gharabaghi, A. R. M., "Application of poroelastic layers in a semi-submersible platform: Devising an efficient heave motion response reduction method," Ocean engineering, vol. 201, p. 107148, 2020. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2020.107148]
12. Mathew, T. V., "Genetic algorithm," Report submitted at IIT Bombay, vol. 53, pp. 18-19, 2012.
13. Wang, D., Tan, D., and Liu, L., "Particle swarm optimization algorithm: an overview," Soft computing, vol. 22, no. 2, pp. 387-408, 2018. [DOI:10.1007/s00500-016-2474-6]
14. Fister, I., Fister Jr, I., Yang, X.-S., and Brest, J., "A comprehensive review of firefly algorithms," Swarm and evolutionary computation, vol. 13, pp. 34-46, 2013. [DOI:10.1016/j.swevo.2013.06.001]
15. Socha, K. and Dorigo, M., "Ant colony optimization for continuous domains," European journal of operational research, vol. 185, no. 3, pp. 1155-1173, 2008. [DOI:10.1016/j.ejor.2006.06.046]
16. Clauss, G. n. F., Schmittner, C., and Stutz, K., Time-domain investigation of a semisubmersible in rogue waves, in International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 2002, vol. 36126, pp. 509-516. [DOI:10.1115/OMAE2002-28450]
17. Emami, A. and Mostafa Gharabaghi, A. R., "Introducing a simple and reliable multi-objective optimization method to estimate hull dimensions of a semi-submersible rig," Journal Of Marine Engineering, vol. 16, no. 31, pp. 29-40, 2020. [DOI:10.29252/marineeng.16.31.29]
18. Patel, M. H., Dynamics of offshore structures. Butterworth-Heinemann, 2013.
19. White, F.1994, Fluid Mechanics, McGraw-Hill Inc, ed: USA.
20. Xue, W., "Design, numerical modelling and analysis of a spar floater supporting the DTU 10MW wind turbine," NTNU, 2016.
21. Veritas, N., Environmental conditions and environmental loads. Det Norske Veritas Oslo, Norway, 2000.
22. Gallala, J. R. 2013. Hull Dimensions of a Semi-Submersible Rig: A Parametric Optimization Approach, Institutt for marin teknikk.
23. Oo, K. M. (1974). The design of semi-submersibles for minimum vertical motion (Doctoral dissertation, University of Glasgow).
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.