پیام خود را بنویسید
دوره 21، شماره 48 - ( 10-1404 )                   جلد 21 شماره 48 صفحات 146-135 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Asadi S, Shabakhty N. Experimental Investigation on Mooring Line Forces in a Porous Pontoon-Type Floating Breakwater with a Wave Energy Dissipating Sub-Structure. marineeng 2025; 21 (48) :135-146
URL: http://marine-eng.ir/article-1-1221-fa.html
اسدی شایان، شابختی ناصر. بررسی آزمایشگاهی نیروی خطوط مهار موج‌شکن شناور پانتونی متخلخل با زیرسازه مستهلک‌کننده انرژی موج. مهندسی دریا. 1404; 21 (48) :135-146

URL: http://marine-eng.ir/article-1-1221-fa.html

بررسی آزمایشگاهی نیروی خطوط مهار موج‌شکن شناور پانتونی متخلخل با زیرسازه مستهلک‌کننده انرژی موج
شایان اسدی1 ، ناصر شابختی*1
1- دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده:   (364 مشاهده)
موج‌شکن‌های شناور به‌عنوان یکی از راهکارهای مؤثر در کنترل و جذب انرژی امواج در سال‌های اخیر، به‌ویژه به‌دلیل قابلیت احداث در آب‌های عمیق، نصب سریع، جابه‌جایی آسان و جلوگیری از تجمع رسوبات، به‌شکل فزاینده‌ای مورد توجه قرار گرفته‌اند. با این حال، سامانه مهاربندی همچنان از آسیب‌پذیرترین بخش‌های این سازه‌هاست و بیشترین تخریب‌ها معمولاً در ناحیه اتصالات رخ می‌دهد. ازاین‌رو، طراحی کارآمد هنگامی حاصل می‌شود که علاوه بر عملکرد هیدرولیکی مناسب، نیروهای وارد بر خطوط مهار نیز به‌خوبی کنترل شوند. در این پژوهش، با هدف کاهش نیروهای مهاربندی و ارتقای پایداری سازه، تأثیر دو عامل تخلخل پانتون‌ها و وجود زیرسازه مستهلک‌کننده انرژی به‌صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آزمایش‌ها در کانال موج آزمایشگاه دانشگاه علم وصنعت ایران با مدل فیزیکی موج‌شکن دوپانتونی متخلخل در مقیاس 1:30 انجام گرفت و رفتار سازه در برابر ۴۰ حالت موج منظم با پریود و ارتفاع متفاوت تحلیل شد. تغییرات نیرو در خطوط مهاربندی جلو و پشت سازه اندازه‌گیری و نتایج برای حالت‌های مختلف تخلخل و وجود وجود زیرسازه مقایسه گردید. یافته‌ها بیانگر آن است که افزایش تخلخل موجب کاهش قابل‌توجه نیروهای مهاربندی می‌شود، در حالی‌که اثر زیرسازه وابسته به پریود موج بوده و می‌تواند رفتار دوگانه‌ای در کاهش یا افزایش نیروها داشته باشد. همچنین خطوط مهاربندی جلو و پشت رفتار متمایزی در برابر تغییر ارتفاع و پریود امواج نشان دادند. این نتایج می‌تواند راهنمایی مؤثر برای طراحی بهینه موج‌شکن‌های شناور متخلخل با زیرسازه مستهلک‌کننده انرژی باشد.
واژه‌های کلیدی: مستهلک کننده انرژی موج، موج‌شکن شناور پانتونی متخلخل، نیروی خطوط مهار، بررسی آزمایشگاهی
متن کامل [PDF 894 kb]   (69 دریافت)    

نکات برجسته
  1. موج‌شکن شناور دوپانتونی متخلخل در مقیاس 1:30 و تحت ۴۰ حالت موج منظم آزمایش شد.
  2. افزایش تخلخل پانتون‌ها موجب کاهش قابل‌توجه نیروی مهار جلویی، در حدود ۲۵ تا ۶۰ درصد، شد.
  3. نیروی وارد بر خط مهار پشتی در تمامی حالت‌ها کمتر از نیروی مهار جلویی و حدود ۳ تا ۱۸ برابر کوچک‌تر بود.
  4. زیرسازه مستهلک‌کننده انرژی در پریودهای کوتاه‌تر از حدود ۱٫۳ ثانیه، نیروی مهار جلویی را تا حدود ۵۰ درصد کاهش داد.
  5. در پریودهای بلندتر، وجود زیرسازه می‌تواند باعث افزایش نیروی مهار جلویی تا حدود ۲۵ درصد شود.

نوع مطالعه: مقاله پژوهشي | موضوع مقاله: سازه های ساحلی
دریافت: 1404/7/27 | پذیرش: 1405/2/31
فایل صوتی چکیده مقاله [MP3 2845 KB]  (32 دریافت)
فهرست منابع
1. Dai, J., C.M. Wang, T. Utsunomiya, and W. Duan, Review of recent research and developments on floating breakwaters. Ocean Engineering, 2018. 158: p. 132-151. 10.1016/j.oceaneng.2018.03.083 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2018.03.083]
2. Cui, X., R. Song, B. Liu, W. Yang, H. Wang, J. Deng, and F. Li, Hydrodynamic performance study of Savonius hydrodynamic turbine - Double pontoon composite floating breakwater. Ocean Engineering, 2025. 318. 10.1016/j.oceaneng.2024.120143 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.120143]
3. Diamantoulaki, I. and D.C. Angelides, Risk-based maintenance scheduling using monitoring data for moored floating breakwaters. Structural safety, 2013. 41: p. 107-118. 10.1016/j.strusafe.2012.10.007 [DOI:10.1016/j.strusafe.2012.10.007]
4. McCartney, B.L., Floating breakwater design. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, 1985. 111(2): p. 304-318. 10.1061/(ASCE)0733-950X(1985)111:2(304) [DOI:10.1061/(ASCE)0733-950X(1985)111:2(304)]
5. Hales, L.Z., Floating breakwaters: State-of-the-art literature review. 1981. [DOI:10.5962/bhl.title.47174]
6. Sawaragi, T., Coastal engineering-waves, beaches, wave-structure interactions. Vol. 78. 1995: Elsevier.
7. Mani, J., Design of Y-frame floating breakwater. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, 1991. 117(2): p. 105-119. 10.1061/(ASCE)0733-950X(1991)117:2(105) [DOI:10.1061/(ASCE)0733-950X(1991)117:2(105)]
8. Koutandos, E., P. Prinos, and X. Gironella, Floating breakwaters under regular and irregular wave forcing: reflection and transmission characteristics. Journal of Hydraulic Research, 2010. 43(2): p. 174-188. 10.1080/00221686.2005.9641234 [DOI:10.1080/00221686.2005.9641234]
9. Nasri, B., M.N. Moghim, and M.A. Badri, Experimental study on trapezoidal pontoon-type floating breakwaters with attached porous plates. Journal of Ocean Engineering and Marine Energy, 2021. 7: p. 41-57. 10.1007/s40722-021-00185 [DOI:10.1007/s40722-021-00185-z]
10. Kolahdoozan, M., M. Bali, M. Rezaee, and M.H. Moeini, Wave-transmission prediction of π-type floating breakwaters in intermediate waters. Journal of Coastal Research, 2017. 33(6): p. 1460-1466. 10.2112/JCOASTRES-D-16-00071.1 [DOI:10.2112/JCOASTRES-D-16-00071.1]
11. He, F., J. Li, J. Pan, and Z. Yuan, An experimental study of a rectangular floating breakwater with vertical plates as wave-dissipating components. Applied Ocean Research, 2023. 133. 10.1016/j.apor.2023.103497 [DOI:10.1016/j.apor.2023.103497]
12. Ji, C.-Y., X. Chen, J. Cui, Z.-M. Yuan, and A. Incecik, Experimental study of a new type of floating breakwater. Ocean Engineering, 2015. 105: p. 295-303. 10.1016/j.oceaneng.2015.06.046 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2015.06.046]
13. Wang, H.Y. and Z.C. Sun, Experimental study of a porous floating breakwater. Ocean Engineering, 2010. 37(5-6): p. 520-527. 10.1016/j.oceaneng.2009.12.005 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2009.12.005]
14. Christensen, E.D., H.B. Bingham, A.P. Skou Friis, A.K. Larsen, and K.L. Jensen, An experimental and numerical study of floating breakwaters. Coastal Engineering, 2018. 137: p. 43-58. 10.1016/j.coastaleng.2018.03.002 [DOI:10.1016/j.coastaleng.2018.03.002]
15. Li, S., F. Wei, H. Xu, Y. Li, and L. Zhang, Experiment study on wave attenuation performance of a new type of porous floating breakwater. Ocean Engineering, 2024. 309. 10.1016/j.oceaneng.2024.118334 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.118334]
16. Rahman, M.A., N. Mizutani, and K. Kawasaki, Numerical modeling of dynamic responses and mooring forces of submerged floating breakwater. Coastal Engineering, 2006. 53(10): p. 799-815. 10.1016/j.coastaleng.2006.04.001 [DOI:10.1016/j.coastaleng.2006.04.001]
17. Ferreras, J., E. Peña, A. López, and F. López, Structural performance of a floating breakwater for different mooring line typologies. Journal of waterway, port, coastal, and ocean engineering, 2014. 140(3): p. 04014007. 10.1061/(ASCE)WW.1943-5460.0000240 [DOI:10.1061/(ASCE)WW.1943-5460.0000240]
18. Ji, C., X. Bian, F. Huo, J. Guo, Z. lian, and Z. Yuan, Experimental study on hydrodynamic characteristics of a new type floating breakwater with opening pass and wing structure. Ocean Engineering, 2022. 259. 10.1016/j.oceaneng.2022.111923 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2022.111923]
19. Ji, C., X. Bian, S. Xu, and F. Lv, 3D experimental investigation of floating breakwater with symmetrical openings and wing structures. Ocean Engineering, 2024. 313: p. 119624. 10.1016/j.oceaneng.2024.119624 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.119624]
20. Delavari, E. and A.R. Mostafa Gharabaghi, Simulating regular wave effects on a pile-moored floating breakwater using a modified WCSPH method. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, 2017. 143(5): p. 04017021. 10.1061/(ASCE)WW.1943-5460.0000411 [DOI:10.1061/(ASCE)WW.1943-5460.0000411]
21. Guo, W., J. Zou, M. He, H. Mao, and Y. Liu, Comparison of hydrodynamic performance of floating breakwater with taut, slack, and hybrid mooring systems: An SPH-based preliminary investigation. Ocean Engineering, 2022. 258: p. 111818. 10.1016/j.oceaneng.2022.111818 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2022.111818]
22. Liang, J.-m., Y. Liu, Y.-k. Chen, and A.-j. Li, Experimental study on hydrodynamic characteristics of the box-type floating breakwater with different mooring configurations. Ocean Engineering, 2022. 254. 10.1016/j.oceaneng.2022.111296 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2022.111296]
23. Dong, Y., W. Tan, H. Chen, and J. Yuan, Numerical modeling of wave interaction with a porous floating structure consisting of uniform spheres. Physics of Fluids, 2024. 36. [DOI:10.1063/5.0222161]
24. Luo, K., Y. Dong, and J. Yuan, Impact of mooring configurations on wave attenuation of porous floating breakwater: A comparative experimental study. Coastal Engineering, 2025: p. 104823. 10.1016/j.coastaleng.2025.104823 [DOI:10.1016/j.coastaleng.2025.104823]
25. Marouei, K., S.M. Siadatmousavi, I. Aryanfar, and S. Asadi, On the comparative hydraulic performance of submerged rubble-mound and geotextile breakwaters; An experimental study. Ocean Engineering, 2026. 343. 10.1016/j.oceaneng.2025.123404 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2025.123404]
26. Shayan Asadi, N.S., Kasra Marouei, Ilia Aryanfar,, Performance of a new floating breakwater based on hydraulic parameters and motion responses: An experimental study. Ocean Engineering, 2026. Volume 357, Part 1. 10.1016/j.oceaneng.2026.125357 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2026.125357]
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

Creative Commons License
International Journal of Maritime Technology is licensed under a

Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.